Neue chirale Phosphanliganden - Synthese und Anwendungen in … · 2016-07-22 · diphosphine by...

Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Fakultät für Chemie und Pharmazie

der Ludwig-Maximilians-Universität München

Neue chirale Phosphanliganden -

Synthese und Anwendungen in der asymmetrischen

Katalyse

von

Matthias Lotz

aus

Marburg

München 2002

Erklärung Diese Dissertation wurde im Sinne von § 13 Abs. 3 bzw. 4 der Promotionsordnung vom 29. Januar 1998 von Herrn Univ.-Prof. Dr. Paul Knochel betreut. Ehrenwörtliche Versicherung Diese Dissertation wurde selbständig, ohne unerlaubte Hilfe erarbeitet. München, am 16. September 2002 Matthias Lotz Dissertation eingereicht am: 16.09.2002 1. Gutachter: Prof. Dr. Paul Knochel 2. Gutachter: Prof. Dr. Wolfgang Steglich Mündliche Prüfung am: 22.10.2002

Die vorliegende Arbeit entstand in der Zeit von April 1999 bis September 2002 unter der Anleitung von Herrn Prof. Dr. Paul Knochel an der Fakultät für Chemie und Pharmazie der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Herrn Prof. Dr. Paul Knochel danke ich für die interessante und herausfordernde Themenstellung und die hervorragende fachliche Betreuung. Herrn Prof. Dr. Wolfgang Steglich danke ich für die freundliche Übernahme des Zweitgutachtens. Ioannis Sapountzis und Christopher Koradin danke ich herzlich für das sorgfältige Korrekturlesen dieser Arbeit. Allen jetzigen und ehemaligen Arbeitskreismitgliedern möchte ich für das angenehme Arbeitsklima und die ständige Diskussionsbereitschaft danken. Besonders hervorgehoben seien an dieser Stelle meine Kollegen Andreas Boudier, Wolfgang Dohle, Frank Dübner, Gerhard Hilt, Eike Hupe, Kolja Knapp, Christopher Koradin und Ioannis Sapountzis, mit denen mich weit mehr verbindet als die gemeinsame Leidenschaft für die Chemie. Meinen drei Diplomanden Katja Tappe, Ralf Klötzing und Philipp Rathgeber danke ich für ihren Einsatz und die geleistete Arbeit. Ein besonderer Dank geht an die Degussa AG, die Teile dieser Arbeit patentiert hat. Ich danke vor allem meinem „alten“ Mentor Dr. Juan J. Almena Perea und Dr. Axel Monsees für die gute Zusammenarbeit. Danken möchte ich weiterhin Tania Ireland und nochmals Juan J. Almena Perea, von denen ich mehr über Ferrocenylchemie gelernt habe als aus allen Büchern. Des weiteren danke ich Herrn Dr. Kurt Polborn und Gernot Kramer für die Anfertigung der Kristallstrukturanalysen. Bei Beatrix Cammelade möchte ich mich für die Unterstützung bei allen administrativen Aufgaben bedanken. Für die tatkräftige Unterstützung im Labor bedanke ich mich bei Krystyna Becker und Vladimir Malakhov. Ein ganz besonderer Dank gebührt meinen Eltern und meinem Bruder Nikolas für den Rückhalt und die Unterstützung während der gesamten Zeit meines Studiums.

Im Rahmen dieser Dissertation sind bisher folgende Publikationen entstanden: Communications

1) M. Lotz, T. Ireland, K. Tappe, P. Knochel, “Preparation of New Chiral Borane-Protected P,N-Ferrocenyl Ligands Via a Methoxy Directed ortho-Lithiation”, Chirality 2000, 12, 389-395.

2) S. Demay, M. Lotz, K. Polborn, P. Knochel, “Preparation of a rigid bicyclic diphosphine by radical cyclisation”, Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 909-914.

3) A. Patti, M. Lotz, P. Knochel, “Synthesis of α,β-disubstituted ferrocenes via a ferrocenylepoxide intermediate. Preparation and catalytic activity of a new chiral ferrocenyloxazoline”, Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 3375-3380.

4) M. Lotz, G. Kramer, P. Knochel, “Facile Axial Chirality Control by Using a Precursor with Central Chirality. Application to the Preparation of new Axially Chiral Diphosphine Complexes for Asymmetric Catalysis”, Chem. Commun. 2002, im Druck.

5) M. Lotz, K. Polborn, P. Knochel, “New Ferrocenyl Ligands with Broad Applications in Asymmetric Catalysis”, Angew. Chem. 2002, im Druck.

Reviews und Buchbeiträge 1) A. Boudier, L. O. Bromm, M. Lotz, P. Knochel, “New Applications of Polyfuncional

Organometallic Compounds in Organic Synthesis”, Angew. Chem. 2000, 112, 4584-4606; Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 4414-4435.

2) M. Lotz, J. J. Almena Perea, P. Knochel, “Synthesis and application of diamino FERRIPHOS as ligand for enantioselective Rh-catalyzed preparation of chiral α-amino acids” in Catalysts for Fine Chemical Syntheses, Volume I, (Hrsg.: S. M. Roberts), VCH-Wiley, im Druck.

Patente 1) S. Demay, A. Kotschy, P. Knochel, F. Volant, M. Lotz, “Preparation of chiral

diphosphines via 2,3-sigmatropic rearrangement for use in asymmetric transition metal catalysis”, Eur. Pat. Appl. (2002), EP 1182205.

2) M. Lotz, P. Knochel, A. Monsees, T. Riermeier, R. Kadyrov, J. J. Almena Perea, “Ferrocenylliganden und ihre Verwendung in der Katalyse“, Ger. Pat. No. DE 10211250.

3) M. Lotz, P. Knochel, A. Monsees, T. Riermeier, R. Kadyrov, J. J. Almena Perea, “Ferrocenylliganden und ein Verfahren zur Herstellung solcher Liganden“, Ger. Pat. No. DE 10219490.

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Thomas Alva Edison

Inhaltsverzeichnis I

Inhaltsverzeichnis Einleitung und Aufgabenstellung 1 Einleitung ........................................................................................................................3

2 Aufgabenstellung ..........................................................................................................12

Theoretischer Teil

1 Synthese neuer Ferrocenylliganden durch diastereoselektive Methoxy-

dirigierte Deprotonierung am Cp-Ring und anschließende Kreuzkupplung .........17

1.1 Einleitung........................................................................................................................17

1.2 Darstellung einer neuen Klasse chiraler P,N-Liganden..................................................18

1.3 Anwendung der neuen P,N-Liganden in der asymmetrischen Katalyse ........................21

1.3.1 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydroborierung.....................................21

1.3.2 Palladium-katalysierte allylische Substitution....................................................25

1.4 Darstellung eines Ferrocenyldiphosphanes ....................................................................26

1.4.1 Einleitung............................................................................................................26

1.4.2 Synthese des Diphosphanes 37...........................................................................28

2 Synthese einer neuen Klasse von 1,3-bidentaten Ferrocenyldiphosphanen............30

2.1 Einleitung........................................................................................................................30

2.2 Synthese des Ferrocenyl-1,3-diphosphanes 9a...............................................................31

2.3 Anwendung des Diphosphanes 9a in der asymmetrischen Rhodium-katalysierten

Hydrierung......................................................................................................................33

2.4 Variation der Phosphansubstituenten .............................................................................35

2.5 Anwendung der neuen Liganden des Typs 9 in der asymmetrischen Rhodium-

katalysierten Hydrierung ................................................................................................36

3 Synthese eines Pyrazol-Phosphan-Liganden..............................................................40

3.1 Einleitung........................................................................................................................40

3.2 Synthese des Pyrazol-Phosphan-Liganden 49 ................................................................41

3.3 Anwendung des Liganden 49 in der asymmetrischen Katalyse .....................................42

3.3.1 Palladium-katalysierte allylische Aminierung....................................................42

3.3.2 Palladium-katalysierte allylische Alkylierung....................................................44

Inhaltsverzeichnis II

4 Immobiliserung der Taniaphos-Ligandenstruktur ...................................................45

4.1 Einleitung........................................................................................................................45

4.2 Synthese eines Modellliganden ......................................................................................48

4.3 Test des Modellliganden 58 in der asymmetrischen Katalyse .......................................49

4.4 Synthese des Alkohols 61 und Anknüpfen an das Merrifield-Harz ...............................50

4.5 Verwendung des polymergebundenen Taniaphos-Liganden 54 in der

asymmetrischen Katalyse ...............................................................................................54

5 Planar chirale Ferrocenylliganden zur Umsetzung eines neuen Konzeptes in

der asymmetrischen Katalyse......................................................................................57

5.1 Einleitung........................................................................................................................57

5.2 Synthese planar chiraler Ferrocenylliganden des Typs 10 .............................................60

5.3 Test des Komplexierungsverhaltens des Liganden 10a .................................................65

5.4 Anwendung der Liganden 10a und 10b in der asymmetrischen Katalyse .....................67

5.4.1 Palladium-katalysierte allylische Alkylierung von 1,3-Diphenyl-3-

acetoxypropen (26) und 1,1,3-Triphenyl-3-acetoxypropen (74) ........................67

5.4.2 Palladium-katalysierte asymmetrische allylische Aminierung...........................69

5.4.3 Ruthenium-katalysierte Hydrierung von (E)- und (Z)-Methyl-3-acetamido-

2-butenoat (E)-79 und (Z)-79 .............................................................................71

6 Optimierung der Taniaphos-Ligandenstruktur ........................................................73

6.1 Einleitung........................................................................................................................73

6.2 Versuche zur Darstellung von Taniaphos-Liganden, die über zwei verschiedene

Phosphansubstituenten verfügen ....................................................................................74

6.3 Ein neuer Zugang zu Taniaphos-analogen Liganden .....................................................78

6.3.1 Einleitung............................................................................................................78

6.3.2 Durchführung der Synthese ................................................................................79

6.4 Anwendung der neuen Liganden in der asymmetrischen Katalyse................................84

6.4.1 Asymmetrische Hydrierung von C=C-Doppelbindungen ..................................84

6.4.2 Asymmetrische Hydrierung von C=O-Doppelindungen....................................92

6.4.3 Asymmetrische Hydrierung von C=N-Doppelbindungen..................................93

6.5 Methoxysubstituierte Diphosphane als Ausgangspunkt zur Darstellung neuer

Taniaphos-Derivate ........................................................................................................95

7 Darstellung von Phosphanliganden durch Iod-Magnesium-Austausch ..................97

7.1 Einleitung........................................................................................................................97

Inhaltsverzeichnis III

7.2 Darstellung des chiralen Vinyliodids 108 ......................................................................98

7.3 Durchführung des Iod-Magnesium-Austausches ...........................................................99

7.4 Synthese eines chiralen Monophosphans .....................................................................103

7.5 Anwendung des Monophosphans 124a in der asymmetrischen Katalyse....................105

7.6 Versuchte Darstellung von Oxazolin-Phosphanliganden .............................................107

7.7 Vorversuche zur Darstellung von 1,3-Diphosphanen...................................................110

8 Zusammenfassung und Ausblick ..............................................................................113

Experimenteller Teil

1 Vorbemerkungen ........................................................................................................123

2 Allgemeine Arbeitsvorschriften.................................................................................128

2.1 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Acylierung von Ferrocen (AAV 1).........................128

2.2 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur CBS-Reduktion von Acylferrocenen (AAV 2) ......128

2.3 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Darstellung von α-Methoxy-

ferrocenylverbindungen (AAV 3) ................................................................................129

2.4 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur diastereoselektiven Deprotonierung von

α-Methoxyferrocenylverbindungen und anschließende Kreuzkupplung (AAV 4)......130

2.5 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Substitution von α-Methoxy-

ferrocenylverbindungen mit einem Phosphan (AAV 5)...............................................130

2.6 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Entschützung borangeschützter Phosphane

(AAV 6) ........................................................................................................................131

2.7 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Umsetzung von α-Ferrocenylmethylethern mit

Lithiumnaphthalenid und Abfangen mit einem Elektrophil (AAV 7) .........................131

2.8 Allgemeine Arbeitsvorschrift zum Brom-Lithium-Austausch (AAV 8)......................131

2.9 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Acetylierung von Ferrocenylalkoholen (AAV 9)...132

2.10 Allgemeine Arbeitsvorschrift für die Substitution von Ferrocenylacetaten mit

einem Amin (AAV 10) .................................................................................................132

2.11 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Dilithiierung von α-Dialkylamino-

(o-bromphenylmethyl)ferrocenen (AAV 11) ...............................................................132

2.12 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur diastereoselektiven Deprotonierung von

(S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66) und anschließende Kreuzkupplung (AAV 12) ....133

2.13 Allgemeine Arbeitsvorschrift zum Sulfoxid-Lithium-Austausch (AAV 13) ...............133

Inhaltsverzeichnis IV

2.14 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Reduktion α,β-ungesättigter Ketone zum

Allylalkohol (Luche-Reduktion) (AAV 14) .................................................................134

2.15 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Kondensation von β-Amino-alkoholen und

Carbonsäuren (AAV 15)...............................................................................................134

2.16 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Darstellung arylsubstituierter Enamide

(AAV 16) ......................................................................................................................134

2.17 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Rhodium-katalysierten Hydrierung bei

Atmosphärendruck (AAV 17) ......................................................................................135

2.18 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Rhodium-katalysierten Hydrierung unter Druck

(AAV 18) ......................................................................................................................136

2.19 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Ruthenium-katalysierten Hydrierung von

1,3-Diketonen und β-Ketoestern (AAV 19) .................................................................136

2.20 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Rhodium-katalysierten Hydroborierung von

Styrol (AAV 20) ...........................................................................................................137

2.21 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Palladium-katalysierten asymmetrischen

allylischen Alkylierung von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) (AAV 21) ..............137


allylischen Alkylierung von 1,1,3-Triphenyl-3-acetoxypropen (74) (AAV 22) ..........138


allylischen Aminierung von 3-Acetoxy-1,3-diphenylpropen (26) (AAV 23) ..............138

3 Experimente zur Synthese neuer Ferrocenylliganden durch

diastereoselektive Methoxy-dirigierte Deprotonierung am Cp-Ring und

anschließende Kreuzkupplung ..................................................................................139

4 Experimente zur Darstellung der Ferrocenyl-1,3-diphosphane des Typs 9..........154

5 Experimente zur Darstellung des Pyrazol-Phosphan-Liganden 49 .......................165

6 Experimente zur Immobilisierung der Taniaphos-Ligandenstruktur ..................168

7 Experimente zur Darstellung der planar chiralen Ferrocenyldiphosphane des

Typs 10.........................................................................................................................175

8 Experimente zur Optimierung der Taniaphos-Ligandenstruktur ........................183

9 Experimente zur Darstellung von Phosphanliganden durch Iod-Magnesium-

Austausch ....................................................................................................................195

10 Darstellung der nicht kommerziell erhältlichen Katalysesubstrate ......................218

Inhaltsverzeichnis V

11 Katalyseexperimente ..................................................................................................221

12 Daten der Röntgenstrukturanalysen ........................................................................231

Abkürzungsverzeichnis

AAV Allgemeine Arbeitsvorschrift

Ac Acetyl

Äquiv. Äquivalente

Ar Aryl

9-BBN 9-Borabicyclo[3.3.1]nonan

ber. Berechnet

BSA N,O-Bistrimethylsilyl-

acetamid

Bu Butyl

c Konzentration

CBS Corey, Bakshi, Shibata

c-Hex Cyclohexyl

cod Cyclooctadien

Cp Cyclopentadienyl

d Tag

dba Dibenzylidenaceton

DC Dünnschichtchromatographie

DMAP 4-Dimethylaminopyridin

DMF Dimethylformamid

DMS Dimethylsulfid

E+ Elektrophil

ee Enantiomerenüberschuss

EI Elektronenstoßionisation

Et2O Diethylether

GC Gaschromatographie

gef. Gefunden

ges. gesättigt

h Stunde

HPLC Hochleistungsflüssigkeits-

Chromatographie

IR Infrarotspektroskopie

i-Pr iso-Propyl

kat. katalytisch

LDA Lithiumdiisopropylamid

LG Abgangsgruppe

LM Lösungsmittel

M Metall

Me Methyl

min Minute

MPV Membranpumpenvakuum

MS Massenspektrometrie

MS 4 Å Molekularsieb 4 Å

Naphth Naphthyl

nbd Norbornadien

NMP N-Methylpyrrolidinon

NMR Kernresonanzspektroskopie

de Diastereomerenüberschuss

o-Fur ortho-Furyl

ÖPV Ölpumpenvakuum

PDC Pyridium-Dichromat

Ph Phenyl

PMHS Polymethylhydroxysiloxan

pTSA para-Toluolsulfonsäure

Py Pyridin

R organischer Rest

RT Raumtemperatur

Schmp. Schmelzpunkt

Sdp. Siedepunkt

TBAF Tetrabutylammoniumfluorid

t-Bu tert-Butyl

TFA Trifluoressigsäure

tfp Tris(o-furyl)phosphan

THF Tetrahydrofuran

TIPS Triisopropylsilyl

TMS Trimethylsilyl

Zers. Zersetzung

Einleitung

Einleitung 3

1 Einleitung

In den letzten 20 Jahren hat die Synthese enantiomerenreiner Verbindungen einen immer

wichtigeren Stellenwert auf dem Gebiet der organischen Synthese erlangt.1 Diese Entwicklung

liegt nicht zuletzt im stetig wachsenden Interesse der pharmazeutischen Industrie an neuen

Synthesemethoden zur Darstellung enantiomerenreiner Wirkstoffe begründet. Die Synthese

eines Racemates stellt in vielen Fällen nur eine unbefriedigende Lösung dar, da bei

Pharmazeutika oder Pestiziden (sofern sie ein stereogenes Zentrum besitzen) gewöhnlich nur

eines der beiden Enantiomere die gewünschte biologische Aktivität besitzt, während das andere

bestenfalls inaktiv ist oder sogar verheerende Nebenwirkungen auslösen kann.2 Der weltweite

Umsatz mit enantiomerenreinen Verbindungen erreichte im Jahr 2000 die Rekordhöhe von

123 Milliarden US-$.3

Zur Darstellung einer enantiomerenreinen Verbindung stehen dem Chemiker im wesentlichen

vier verschiedene Vorgehensweisen zur Verfügung:

- Bei der Racematspaltung wird das unerwünschte Enantiomer durch Kristallisations-

und/oder Chromatographietechniken abgetrennt.

- Die Ex-chiral-pool-Synthese nutzt die Chiralität von natürlichen Rohstoffen, wie z. B.

Aminosäuren, Kohlenhydraten oder Terpenen, zur Darstellung enantiomerenreiner

Verbindungen.

- Durch die Verwendung von Biokatalysatoren (Enzyme, Zellkulturen oder ganze

Mikroorganismen) lassen sich einige ausgewählte enantioselektive Transformationen

sehr effizient durchführen.

- Die asymmetrische Synthese stellt durch den Einsatz stöchiometrischer Mengen chiraler

Auxiliare oder prozentualer Zugabe chiraler Katalysatoren gezielt das gewünschte

Enantiomer her.

Unter diesen Methoden stellt die Verwendung artifizieller optisch aktiver Katalysatoren

(asymmetrische Synthese) - bis auf wenige Ausnahmen - die effektivste Methode dar. Im

Vergleich mit der klassischen Racematspaltung ist die enantioselektive Synthese sehr viel

ökonomischer, denn die in einer Racematspaltung maximal zu erzielende Ausbeute beträgt in

1 a) I. Ojima, Catalytic Asymmetric Synthesis, 2. Aufl., Wiley, New York, 2000; b) R. Noyori, Asymmetric Catalysis in Organic Synthesis, Wiley, New York, 1994. 2 a) D. Enders, R. W. Hoffmann, Chem. Unserer Zeit 1985, 19, 177; b) G. Blaschke, H. P. Kraft, K. Fickentscher, F. Köhler, Arzneim.-Forsch. 1979, 29, 1640. 3 S.C. Stinson, Chem. Eng. News 2001, 79, 45.

Einleitung 4

den meisten Fällen nur 50 % (das unerwünschte Enantiomer lässt sich nur selten durch

Racemisierung in den Trennprozess zurückführen). Desweiteren müssen unter Verwendung

optisch aktiver Katalysatoren nicht wie bei auxiliargestützten Synthesen stöchiometrische

Mengen eines chiralen Hilfsstoffes eingesetzt werden. Auch ist die enantioselektive Synthese

nicht wie die Ex-chiral-pool-Synthese auf eine begrenzte Anzahl natürlich vorkommender,

enantiomerenreiner Bausteine beschränkt. Alle diese Vorteile haben dazu geführt, dass

enantioselektive katalytische Reaktionen besonders für industrielle Anwendungen interessant

geworden sind.

Eine entsprechende Würdigung erfuhr die asymmetrische Katalyse schließlich im Jahr 2001,

als W. S. Knowles, R. Noyori und K. B. Sharpless den Nobelpreis für Chemie aufgrund ihrer

bahnbrechenden Leistungen auf dem Gebiet der enantioselektiven Synthese verliehen

bekamen.4

Unter den in der asymmetrischen Synthese eingesetzten Liganden spielen chirale Phosphane

eine wichtige Rolle. 1968 berichteten Horner5 und Knowles,6 unabhängig voneinander, über

die erste homogene asymmetrische Hydrierung unter Verwendung eines chiral modifizierten

Wilkinson-Komplexes. Seitdem wurde eine Fülle chiraler Phosphanliganden dargestellt und in

enantioselektiven Reaktionen getestet. Als besonders effizient haben sich dabei chelatisierende

Diphosphane erwiesen. Als Beispiele seien hier Kagans DIOP,7 Knowles DIPAMP,8 Noyoris

BINAP,9 Burks DuPHOS,10 Zhangs PENNPHOS11 und BICP12 und Rossens und Pyes

[2.2]PHANEPHOS13 genannt (Abbildung 1), die sich u.a. in der enantioselektiven Hydrierung

prochiraler Olefine (z.B. α-Acetamidoacrylsäuren) bewährt haben (erhaltene

Enantiomerenüberschüsse: 80-100 % ee).

4 a) W. S. Knowles, Angew. Chem. 2002, 114, 2096; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2002, 41, 1998; b) R. Noyori, Angew. Chem. 2002, 114, 2108; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2002, 41, 2008; c) K. B. Sharpless, Angew. Chem. 2002, 114, 2126; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2002, 41, 2024. 5 L. Horner, H. Siegel, H. Buthe, Angew. Chem. 1968, 80, 1034; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1968, 7, 942. 6 W. S. Knowles, M. J. Sabacky, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1968, 1445. 7 H. B. Kagan, T. P. Dang, J. Am. Chem. Soc. 1972, 94, 6429. 8 W. S. Knowles, M. J. Sabacky, B. D. Vineyard, D. J. Weinkauff, J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 2567. 9 a) A. Miyashita, A. Yasuda, H. Takaya, K. Toriumi, T. Ito, T. Souchi, R. Noyori, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7932; b) A. Miyashita, H. Takaya, T. Souchi, R. Noyori, Tetrahedron 1984, 40, 1245; c) H. Takaya, K. Mashima, K. Koyano, M. Yagi, H. Kumobayashi, T. Taketomi, S. Akutagawa, R. Noyori, J. Org. Chem. 1986, 51, 629; d) H. Takaya, S. Akutagawa, R. Noyori, Org. Synth. 1988, 67, 20; e) K. Mashima, K. Kusano, N. Sato, Y. Matsumura, K. Nozaki, H. Kumobayashi, N. Sayo, Y. Hori, T. Ishizaki, S. Akutagawa, H. Takaya, J. Org. Chem. 1994, 59, 3064. 10 a) M. J. Burk, J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 8518; b) M. J. Burk, J. E. Feaster, W. A. Nugent, R. L. Harlow, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 10125. 11 Q. Jiang, Y. Jiang, D. Xiao, P. Cao, X. Zhang, Angew. Chem. 1998, 110, 1203; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998, 37, 1100. 12 G. Zhu, P. Cao, Q. Jiang, X. Zhang, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 1799. 13 P. J. Pye, K. Rossen, R. A. Reaner, N. N. Tsou, R. P. Volante, P. J. Reider, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6207.

Einleitung 5

O

O PPh2

PPh2

H

HP Ph

PhP

OMe

OMe

PPh2PPh2

PPh2

PPh2

P

P

R

R

R

R

DuPHOSDIPAMP

(R)-BINAP(R,R)-DIOP

(R)-[2.2]-PHANEPHOS

P

PENNPHOS

Me

Me

P

Me

MePPh2 PPh2

BICP

Abbildung 1

Auch in einigen industriellen Prozessen werden chirale Phosphan-Übergangsmetall-Komplexe

als Katalysatoren in enantioselektiven Synthesen benutzt. Beispiele hierfür sind die L-DOPA-14

und die L-Menthol-Produktion.15

Eine besonders wichtige Klasse von Liganden bilden chirale Phosphane, die ein

Ferrocengrundgerüst besitzen.16 Seit der Entdeckung von Ferrocen im Jahre 1951,17 hat sich die

Synthese und Anwendung chiraler Ferrocenylverbindungen zu einem sehr aktiven und

vielfältigen Gebiet der Chemie entwickelt.18 Ferrocenylverbindungen können sowohl

Chiralitätsebenen (planare Chiralität), als auch stereogene Zentren oder eine Kombination aus

beidem besitzen. Dies erlaubt eine Vielzahl von Strukturvariationen und macht diese Moleküle

so besonders interessant für den Einsatz als chirale Liganden in der asymmetrischen Katalyse.19

14 W.S. Knowles, Acc. Chem. Res. 1983, 16, 106. 15 R. Noyori, Acc. Chem. Res. 1990, 23, 345. 16 Für eine Übersicht siehe: a) T. Hayashi in Organic Synthesis: An Interdisciplinary Challenge; J. Streith, H. Prinzbach, G. Schill (Hrsg.); Blackwell, 1985, S. 35-42; b) T. Hayashi, Pure Appl. Chem. 1988, 60, 7; c) T. Hayashi, M. Kumada, Acc. Chem. Res. 1982, 15, 395; d) T. Hayashi, M. Kumada in Asymmetric Synthesis; J. D. Morrison (Hrsg.); Academic Press Orlando, FL, 1985, Vol. 5, S. 147-169; e) A. Togni, C. Breutel, A. Schnyder, F. Spindler, H. Landert, A. Tijani, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4062. 17 T. J. Kealy, P. J. Pauson, Nature 1951, 168, 1039. 18 A. Togni, T. Hayashi, Ferrocenes Homogenous Catalysis, Organic Synthesis, Material Science, VCH, Weinheim, 1995. 19 Für eine Übersicht siehe: a) A. Togni, R. L. Halterman, Metallocenes, Vol. 2, Wiley-VCH, Weinheim, 1998, 685-721; b) C. J. Richards, A. J. Locke, Tetrahedron: Asymmetry 1998, 9, 2377; c) A. Togni, Chimia 1996, 50, 86; d) H. B. Kagan, P. Diter, A. Gref, D. Guillaneux, A. Masson-Szymczak, F. Rebiere, O. Riant, O. Samuel, S. Taudien, Pure Appl. Chem. 1996, 68, 29.

Einleitung 6

Als Beispiele für effiziente Ferrocenylliganden seien hier Hayashis und Kumadas PPFA20 und

BPPFA,20,21 sowie Tognis Josiphos22 und Knochels Taniaphos23 und Mandyphos24 angeführt

(Abbildung 2).

PPh2

NMe2

PPh2

PPh2

NMe2

PPh2

PCy2

PPh2

Ph

Me

PPh2

Ph

Me

(Sp)-(R)-PPFA (Sp)-(R)-BPPFA (Sp)-(R)-Josiphos

NMe2PPh2

PPh2

(Sp)-(R)-Mandyphos(Sp)-(R)-Taniaphos

Fe

Fe Fe Fe

Fe

Abbildung 2

Ferrocenylliganden des Josiphos-Typs finden bereits seit längerem in industriellen Prozessen

Anwendung, wie sich am Beispiel der Synthese von (+)-Biotin (Lonza AG)25,26 und der

Herstellung des Herbizides (S)-Metolachlor® (Syngenta)25,27 demonstrieren lässt (Schema 1).

20 T. Hayashi, T. Mise, M. Fukushima, M. Kagotani, N. Nagashina, Y. Hamada, A. Matsumoto, S. Kawakami, M. Konishi, K. Yamamoto, M. Kumada, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1980, 53, 1138. 21 a) T. D. Appleton, W. R. Cullen, S. V. Evans, T.-J. Kim, J. Trotter, J. Organomet. Chem. 1985, 279, 5; b) R. Sihler, U. Werz, H.-A. Brune, J. Organomet. Chem. 1989, 368, 213; c) T. Hayashi, A. Yamazaki, J. Organomet. Chem. 1991, 413, 295. 22 A. Togni, C. Breutel, A. Schnyder, F. Spindler, H. Landert, A. Tijani, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 4062. 23 a) T. Ireland, G. Grossheimann, C. Wieser-Jeunesse, P. Knochel, Angew. Chem. 1999, 111, 3397; Angew. Chem. Int. Ed. 1999, 38, 3212; b) T. Ireland, K. Tappe, G. Grossheimann, P. Knochel, Chem. Eur. J. 2002, 8, 843. 24 a) J. J. Almena Perea, A. Börner, P. Knochel, Tetrahedron Lett. 1998, 39, 8073; b) J. J. Almena Perea, M. Lotz, P. Knochel, Tetrahedron: Asymmetry 1999, 10, 375; c) M. Lotz, T. Ireland, J. J. Almena Perea, P. Knochel, Tetrahedron: Asymmetry 1999, 10, 1839. 25 A. Togni, Angew. Chem. 1996, 108, 1581; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1996, 35, 1475. 26 J. McGarrity, F. Spindler, R. Fuchs, M. Eyer (Lonza AG), EP-A624587A2, 1995, [Chem. Abstr. 1995, 122P8111369q]. 27 Zur erfolgreichen Entwicklung dieses Prozesses siehe: F. Spindler, B. Pugin, H.-P. Jalett, H.-P. Buser, U. Pittelkow, H.-U. Blaser in Catalysis of Organic Reactions, R. E. Malz, Jr., (Ed.), Chem. Ind. Vol. 68, Dekker, New York, 1996, 153.

Einleitung 7

Ph2PMe

P

Ph2PMe

P(t-Bu)2O O

NHN

O

H2

H2N

OHN

O

O O

NHN

O

H H

NO

OCl

[ Rh] (0.2 mol%) (+)-Biotin

99 % ds

[ Ir] (1 ppm)

(S)-Metolachlor®80 % ee

Fe

Fe

Schema 1

Bemerkenswert ist in diesem Zusammenhang, dass die (S)-Metolachlor®-Synthese derzeit die

größte industrielle Anwendung eines asymmetrischen Katalyseprozesses darstellt.27

Die Synthese chiraler Ferrocenylverbindungen basiert im wesentlichen auf zwei

charakteristischen Reaktionsprinzipien des Ferrocenes:

Zum Aufbau einer Chiralitätsebene hat sich das Verfahren der gerichteten diastereoselektiven

ortho-Metallierung bewährt. Diese Methode wurde bereits 1970 von Ugi beschrieben.28 Er

setzte durch Racematspaltung gewonnenes (R)-(α-(N,N-Dimethylamino)ethyl)ferrocen mit

n-BuLi um und konnte anhand von Abfangreaktionen zeigen, daß die ortho-Metallierung mit

einer Selektivität von 96:4 für die diastereotopen Protonen H2 und H5 erfolgt war (Schema 2).

28 a) D. Marquarding, H. Klusacek, G. Gockel, P. Hoffmann, I. Ugi, J. Am. Chem. Soc. 1970, 92, 5389; b) I. K. Ugi, L. F. Batelle, R. Bau, G. W. Gockel, R. T. Oyakawa, J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 482.

Einleitung 8

Fe

NMe2

CH3 n-BuLi

Fe

NMe2

CH3

FeNMe2

Fe

NMe2

CH3

Fe

NMe2

CH3

Li

Li

CH3

E

E

H2

H5H5

H2

H2

H54

96

E

E

Schema 2

Diese Selektivität wurde von Ugi durch folgendes Bild anschaulich erklärt:

H5H2

Fe

Me2N CH3

1

H

Abbildung 3

Der Alkylrest sollte aufgrund sterischer Wechselwirkungen die Position über der

Ligandenebene einnehmen, während sich der kleinste Substituent, das H-Atom, am Ort größter

sterischer Hinderung, in der Nähe des zweiten Cp-Rings befindet. Aus diesem Grund sollte es

sich bei 1 um die Vorzugskonformation des Ferrocenylamins handeln (Abbildung 3). Während

der Metallierung wird das Lithiumion des n-BuLi durch das freie Elektronenpaar am

Stickstoffatom komplexiert und so in die Nähe von H2 gebracht.

Seit der Entdeckung von Ugi konnte gezeigt werden, dass sich auch andere funktionelle

Gruppen als Amine in der gerichteten ortho-Lithiierung einsetzen lassen. So ist es ebenfalls

möglich, planar chirale Ferrocene durch ortho-Lithiierung chiraler Sulfoxide,29 chiraler

Oxazoline30 und chiraler Acetale31 darzustellen. Des weiteren lässt sich eine Chiralitätsebene

auch durch enantioselektive Deprotonierung aufbauen.32

29 a) F. Rebiere, O. Riant, L. Ricard, H. B. Kagan, Angew. Chem. 1993, 105, 644; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 568; b) O. Riant, G. Argouarch, D. Guillaneux, O. Samuel, H. B. Kagan, J. Org. Chem. 1998, 63, 3511. 30 a) C. J. Richards, T. Damalidis, D. E. Hibbs, M. B. Hursthouse, Synlett 1995, 74; b) T. Sammakia, H. A. Latham, D. R. Schaad, J. Org. Chem. 1995, 60, 10; c) Y. Nishibayashi, S. Uemura, Synlett 1995, 79; d) J. Park, S. Lee, K. H. Ahn, C.-W. Cho, Tetrahedron Lett. 1995, 36, 7263; e) W. Zhang, Y. Adachi, T. Hirao, I. Ikeda, Tetrahedron: Asymmetry 1996, 7, 451; f) J. Park, S. Lee, K. H. Ahn, C.-W. Cho, Tetrahedron Lett. 1996, 37, 6137.

Einleitung 9

Der Chiralitätssinn einer Chiralitätsebene wird üblicherweise durch die Nomenklatur von

Schlögl charakterisiert.33 Wird das Molekül von „oben“ betrachtet, so bestimmt der Umlaufsinn

der nach Priorität geordneten Substituenten um die Ebene des Cyclopentadienylliganden die

Konfiguration (Abbildung 4).

R2

R1

R1>R2: (Sp)-Konfiguration

R2

R1

R1>R2: (Rp)-Konfiguration

Fe Fe

Abbildung 4

Die zweite, ebenfalls von Ugi beschriebene,34 synthetisch nützliche Eigenschaft des Ferrocens

besteht in der Tatsache, dass die nukleophile Substitution einer geeigneten Abgangsgruppe in

α-Position zum Ferrocen unter vollständiger Retention der Konfiguration verläuft, da das

intermediär gebildete Carbeniumion durch Nachbargruppenbeteiligung des Eisenzentrums

stabilisiert wird. Es wird postuliert, dass sich die Abgangsgruppe trans-coplanar zum

Eisenatom vom Komplex entfernt. Das entstehende Carbeniumion besitzt durch die

Wechselwirkung mit dem Eisenzentrum eine pseudotetraedrische Struktur, in der die

ursprüngliche Konfiguration formal invertiert ist (Schema 3).

OAc

RHR R Nu

R

- AcO

Nu

polares LMFe Fe Fe Fe

Schema 3

31 a) O. Riant, O. Samuel, H. B. Kagan, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 5835; b) O. Riant, O. Samuel, T. Flessner, S. Taudien, H. B. Kagan, J. Org. Chem. 1997, 62, 6733. 32 a) D. Price, N. S. Simpkins, Tetrahedron Lett. 1995, 36, 6135; b) Y. Nishibayashi, Y. Arikawa, K. Ohe, S. Uemura, J. Org. Chem. 1996, 61, 1172; c) M. Tsukazaki, M. Tinkl, A. Roglans, B. J. Chapell, N. J. Taylor, V. Snieckus, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 685; d) H. Jendralla, E. Paulus, Synlett 1997, 471. 33 K.J. Schlögl, J. Organomet. Chem. 1986, 300, 219. 34 I. K. Ugi, D. Marquarding, G. W. Gockel, J. Org. Chem. 1972, 37, 3052.

Einleitung 10

Da die Energiebarriere für die Rotation um die α-Bindung in solch einem sekundären α-Kation

ca. 80 kJ/mol beträgt, findet eine Racemisierung bei Raumtemperatur praktisch nicht statt.

Das von der sterisch günstigeren „Oberseite” des Moleküls angreifende Nukleophil verdrängt

in einer SN2-artigen Reaktion unter erneuter Inversion das Eisenzentrum wieder vom α-

Kohlenstoffatom. Insgesamt kommt es also zu einer Substitution der Abgangsgruppe durch ein

Nukleophil unter vollständiger Retention der Konfiguration.

Als Beispiel einer Ferrocenylligandensynthese, die von den beiden oben genannten

Reaktionsprinzipien gebrauch macht, sei die Darstellung der bereits erwähnten, in unserer

Gruppe entwickelten Taniaphos-Liganden 2 angeführt (Schema 4).23,35

BrO

NR2PAr2

PAr2

OAc Br

OH Br

NR2Br

Fe

Ac2O

Pyr.

AlCl3

BrO

Cl

6

1) t-BuLi (3.5 Äquiv.)

Fe

2) ClPAr2 (2.5 Äquiv.)

R2NH

Fe

CH3CN

Me

NB O

Ph

Ph

BH3·SMe2

(S)-4

3: 78 % 5: 93 %, 96 % ee>99 % ee nach Umkristallisieren

quant. 7: 77-95 %

2: 33-85 %

Fe

Fe Fe

TaniaphosSchema 4

Im ersten Syntheseschritt wurde durch Friedel-Crafts-Acylierung von Ferrocen das Keton 3

erhalten, welches durch Corey-Bakshi-Shibata-Reduktion (CBS-Reduktion)36 unter

35 T. Ireland, Dissertation, Marburg 1999. 36 a) S. Itsuno, K. Ito, A. Hirao, S. Nakahama, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1983, 469; b) E. J. Corey, R. K. Bakshi, S. Shibata, J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 7925; c) E. J. Corey, C. J. Helal, Angew. Chem. 1998, 110, 2092; Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 1986.

Einleitung 11

Verwendung des (S)-α,α-Oxazaborolidins (S)-4 in den enantiomerenreinen α-

Ferrocenylalkohol 5 überführt werden konnte. Der Alkohol 5 wurde in quantitativer Ausbeute

in das Acetat 6 umgewandelt, das sich durch nukleophile Substitution mit einem sekundären

Amin zu den α-Ferrocenylaminen 7 umsetzen ließ. Im letzten Schritt dieser Ligandensynthese

wurde unter Verwendung von t-BuLi gleichzeitig ein Brom-Lithium-Austausch und die

diastereoselektive Deprotonierung am Ferrocen durchgeführt. Abfangen der intermediär

gebildeten Dilithiumspezies mit einem Chlordiarylphosphan lieferte die gewünschten Liganden

2.

Die so dargestellten Liganden ließen sich sehr erfolgreich in der asymmetrischen Hydrierung

einer ganzen Reihe unterschiedlicher Substrate einsetzen.23

Aufgabenstellung 12

2 Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit war die Synthese neuer chiraler Phosphanliganden und ihre Anwendung in

der asymmetrischen Katalyse.

Dazu sollte in einem ersten Projekt eine neue, in unserer Gruppe entwickelte Methode zur

ortho-Lithiierung von Ferrocenen genutzt werden, um neue chirale P,N-Liganden des Typs 8

(Abbildung 5) darzustellen und diese anschließend in der asymmetrischen Katalyse

einzusetzen.

Ar

PPh2

N

N

8

Fe

Abbildung 5

Ein zweites Projekt sollte sich mit der Darstellung und Anwendung einer neuen Klasse von

Ferrocenyl-1,3-diphosphanen des Typs 9 befassen, deren Struktur in Abbildung 6

wiedergegeben ist.

PR12

PR22

Fe

9 Abbildung 6

Ferner sollte eine Synthese, für das in Abbildung 7 dargestellte planar chirale Diphosphan 10

entwickelt werden. Im folgenden sollte untersucht werden, ob es unter Verwendung von 10

möglich ist, durch Komplexierung an ein Metallzentrum einen axial chiralen Metallkomplex

aufzubauen und in der asymmetrischen Katalyse einzusetzen.

Ar2P

PAr2

10

Fe

Abbildung 7

Aufgabenstellung 13

Aufbauend auf der in der Einleitung beschriebenen Synthese (Schema 4) sollte versucht

werden, die von Ireland synthetisierten Taniaphos-Liganden 2 (Abbildung 8), an ein festes

Trägermaterial zu binden und so einen effizienten hetereogenen chiralen

Hydrierungskatalysator zu generieren.

NR2PAr2

PAr2Fe

2Taniaphos

Abbildung 8

In einem weiteren Projekt sollte die Struktur der Taniaphos-Liganden 2 so optimiert werden,

dass zum einen ihre Reaktivität und zum anderen die in asymmetrischen

Hydrierungsreaktionen erhaltenen Enantiomerenüberschüsse weiter gesteigert werden.

Abschließend sollte demonstriert werden, dass sich der in unserer Gruppe intensiv bearbeitete

Iod-Magnesium-Austausch auch zur Synthese neuer chiraler Phosphanliganden eignet. Dabei

sollte die chirale, funktionalisierte Grignardverbindung 11 (Abbildung 9) erzeugt werden und

als Baustein in der organischen Synthese etabliert werden.

PO MeBrMg

11 Abbildung 9

Theoretischer Teil

Theoretischer Teil 17

1 Synthese neuer Ferrocenylliganden durch diastereoselektive Methoxy-dirigierte Deprotonierung am Cp-Ring und anschließende Kreuzkupplung

1.1 Einleitung

Wie bereits in der Einleitung erwähnt hat die gerichtete diastereoselektive ortho-Lithiierung am

Ferrocengerüst seit ihrer Entdeckung zahlreiche Anwendungen in der Synthese neuer

Ferrocenylliganden gefunden.20,21,22,37

Es sind aber nur einige wenige Beispiele einer Methoxy-dirigierten ortho-Lithiierung am Cp-

Ring bekannt. So wurde von Slocum Methoxymethylferrocen mit n-BuLi zur Reaktion

gebracht und die intermediär auftretende Lithiumspezies mit einer Reihe von Elektrophilen

abgefangen. Dabei wurde ein 1:1-Gemisch der beiden möglichen Regioisomere erhalten

(Schema 5).38

OMe OMe OMeFe Fe Fe

1) n-BuLi

2) E+ +EE

Schema 5

Des weiteren wurde eine hochdiastereoselektive Diphosphan-Synthese ausgehend von

Bis(methoxymethyl)ferrocen beschrieben (Schema 6).39

FeOMe

OMe

OMePPh2

MeOPh2P

1) n-BuLi

2) ClPPh2

63 %

Fe

Schema 6

Umsetzung von Bis(methoxymethyl)ferrocen mit n-BuLi (6 Äquiv.) in Diethylether, Erhitzen

unter Rückfluss und anschließender Zugabe von Chlordiphenylphosphan lieferte das 37 a) A. Togni, U. Burckhardt, V. Gramlich, P.S. Pregosin, R. Salzmann, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 1031; b) A. Togni, P. E. Blöchl, Organometallics 1996, 15, 4125; c) A. Togni, U. Burckhardt, M. Baumann, Tetrahedron: Asymmetry 1997, 8, 155 d) M. Sawamura, H. Hamashima, Y. Ito, Tetrahedron: Asymmetry 1991, 2, 593; e) Y. Ito, M. Sawamura, H. Hamashima, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 8295; f) Y. Ito, M. Sawamura, R. Kuwano, Angew. Chem.1994, 106, 92; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33, 111; g) Y. Ito, R. Kuwano, M. Sawamura, S. Okuda, T. Asai, M. Redon, A. Krief, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1997, 70, 2807. 38 D. W. Slocum, B. P. Koonsvitsky, J. Org. Chem. 1976, 41, 3664. 39 M. A. Carroll, D. A. Widdowson, D. J. Williams, Synlett 1994, 1025.


entsprechende racemische Diphosphan in 63 % Ausbeute, begleitet von nur 3 % des meso-

Diastereomers.

Die erste diastereoselektive ortho-Lithiierung unter Verwendung eines chiralen

Ferrocenylmethylethers wurde schließlich von Ireland in unserer Gruppe durchgeführt. Bei

Verwendung von t-BuLi (1.2 Äquiv.) als Base ließ sich α-Methoxy(phenylmethyl)ferrocen in

ortho-Position deprotonieren und die gebildete Lithiumverbindung mit verschiedenen

Elektrophilen abfangen. Die dabei beobachteten Diastereoselektivitäten lagen zwischen 90 und

>96 % de, während die Ausbeuten 57-77 % betrugen (Schema 7).

Fe

OMe

Fe

OMe

E


2) E+

Et2O, -78 °C bis RT

57-77 %, 90->96 % de Schema 7

1.2 Darstellung einer neuen Klasse chiraler P,N-Liganden

In Zusammenarbeit mit Ireland sollte diese neue Methodologie nun zur Synthese von neuen

P,N-Liganden des Typs 8 genutzt werden, die über ein stereogenes Zentrum und eine

Chiralitätsebene verfügen (Schema 8).

Ar

PPh2

N

N Ar

OMe

ZnBrAr

OMe

N

NFe Fe

8 12

Fe

13

N

NI

14

+

Schema 8

Die angestrebte Zielstruktur 8 lässt sich retrosynthetisch auf den Methylether 12 zurückführen,

der wiederum aus Zinkverbindung 13 durch eine Palladium-katalysierte

Kreuzkupplungsreaktion mit 2-Iodpyrimidin (14) zugänglich sein sollte. Die Zinkverbindung

13 sollte sich durch Ummetallierung mit ZnBr2 problemlos aus dem entsprechenden ortho-

lithiierten α-Methoxy(arylmethyl)ferrocen darstellen lassen.


Um den Einfluss des Arylsubstituenten auf die Reaktivität des Liganden und die in

katalytischen Prozessen erzielbaren Enantiomerenüberschüsse zu evaluieren, sollten mehrere

Liganden mit verschiedenen Arylsubstituenten unterschiedlichen sterischen Anspruchs

synthetisiert werden.

Die Synthese der dafür benötigten Methylether 15a-d ist in Schema 9 dargestellt.

Ar

O

Ar

OMe

Ar

OHAlCl3 (1.1 Äquiv.)

Ar

O

Cl

AcOH (kat.)

MeOH, RT

(S)-4

BH3·SMe2 (1.0 Äquiv.)

Me

NB O

Ph

Ph

16a: Ar = Ph, 79 %16b: Ar = 2-Methylphenyl, 83 %16c: Ar = 3,5-Dimethylphenyl, 70 %16d: Ar = 2-Naphthyl, 66 %

17a: 92 %17b: 89 %17c: 76 %17d: 85 %

15a: 85 %15b: 80 %15c: 78 %15d: 72 %

>99 % ee nach Umkristallisieren

Fe Fe Fe

Fe

(1.1 Äquiv.)

CH2Cl2, 0 °C bis RT

(20 mol%)

THF, 0 °C bis RT

98-99 % ee

Schema 9

Im ersten Schritt wurde Ferrocen in einer Friedel-Crafts-Acylierung mit Benzoylchlorid,

2-Methylbenzoylchlorid, 3,5-Dimethylbenzoylchlorid bzw. 2-Naphthoylchlorid (1.1 Äquiv.)

und Aluminium(III)-chlorid (1.1 Äquiv.) zu den entsprechenden Ketonen 16a-d umgesetzt, die

in sich in guten Ausbeuten (66-83 %) isolieren ließen. Die Ketone 16a-d wurden anschließend

in einer CBS-Reduktion unter Verwendung des (S)-α,α-Oxazaborolidins (S)-4 (20 mol%) als

Katalysator und Boran-Dimethylsulfid (1.0 Äquiv.) als Reduktionsmittel zu den

korrespondierenden Ferrocenylalkoholen 17a-d in einer Ausbeute von 76-92 % reduziert.40 Die

in der Reduktion erzielten Enantiomerenüberschüsse lagen unabhängig vom verwendeten

40 a) J. Wright, L. Frambes, P. Reeves, J. Organomet. Chem. 1994, 476, 215; b) L. Schwink, P. Knochel, Tetrahedron Lett. 1996, 37, 25; c) L. Schwink, P. Knochel, Chem. Eur. J. 1998, 4, 950.


Arylketon über 98 % ee. Die gewünschten Methylether 15a-d wurden schließlich unter

solvolytischen Bedingungen, durch Reaktion der Ferrocenylalkohole 17a-d mit Methanol unter

Zusatz von konz. Essigsäure dargestellt. Anschließendes Umkristallisieren der erhaltenen

Rohprodukte aus Methanol lieferte die enantiomerenreinen (>99 % ee) Ferrocenylether in

guten Ausbeuten (78-85 %).

Im nächsten Schritt der Ligandensynthese sollten die Methylether 15a-d in ortho-Stellung

metalliert und nachfolgend in einer C-C-Kupplungsreaktion mit 2-Iodpyrimidin (14) umgesetzt

werden. Die durchgeführte Synthese ist in Schema 10 abgebildet.

Ar

OMe

Fe


2) ZnBr2 (1.3 Äquiv.)

THF, -78 °C bis RT

-78 °C bis RT3) Pd(dba)2 (5 mol%)

tfp (10 mol%), THF, 65 °C

N

NI

Ar

OMe

N

NFe

15a: Ar = Ph15b: Ar = 2-Methylphenyl15c: Ar = 3,5-Dimethylphenyl15d: Ar = 2-Naphthyl

18a: 79 %, > 96 % de18b: 80 %, > 96 % de18c: 83 %, > 96 % de18d: 0 %

14

(0.7 Äquiv.)

Schema 10

Die Methylether 15a-d wurden mit t-BuLi (1.1 Äquiv.) diastereoselektiv in ortho-Stellung

deprotoniert und die nach Ummetallierung mit Zinkbromid (1.3 Äquiv.) gebildeten

Ferrocenylzinkverbindungen in einer Negishi-Kreuzkupplung41 mit 2-Iodpyrimidin (14) unter

Verwendung von Pd(dba)2 und Tris(o-furyl)phosphan (tfp) zur Reaktion gebracht.42 Die

pyrimidylsubstituierten Ferrocene 18a-c konnten in guten Ausbeuten von 79-83 %,

diastereomerenrein (>96 % de) isoliert werden. Bei der Umsetzung des naphthylsubstituierten

Methylethers 15d wurde nach Aufarbeitung lediglich ein komplexes Produktgemisch erhalten,

das nicht weiter charakterisiert werden konnte. Der Naphthylrest scheint es dem Molekül

aufgrund seiner sterischen Eigenschaften nicht zu erlauben, eine für die gerichtete ortho-

Lithiierung geeignete Konformation einzunehmen, so dass die Deprotonierung von 15d zur

Bildung mehrerer diastereomerer Ferrocenyllithiumverbindungen führt. Aus diesem Grund

stellte der Methylether 15d keinen geeigneten Vorläufer für die angestrebte Ligandenstruktur

dar. Das Phänomen, dass eine effektive ortho-Lithiierung vom sterischen Anspruch des

41 a) E. Negishi, L. F. Valente, M. Kobayashi, J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 3298; b) P. Knochel, R. Singer, Chem. Rev. 1993, 93, 2117. 42 M. Rottländer, N. Palmer, P. Knochel, Synlett 1996, 573.


Substituenten in der α-Position abhängt, wurde im Verlauf dieser Arbeiten auch in einem

anderen Zusammenhang angetroffen und wird in Kapitel 6.2 erneut diskutiert.

Der letzte Schritt in der Synthese der P,N-Liganden bestand aus der Einführung der

Phosphangruppe in der α-Position durch eine nukleophile Substitutionsreaktion (Schema 11).

Ar

PPh2

N

N

H3B

Ar

OMe

N

NFe Fe

18a: Ar = Ph18b: Ar = 2-Methylphenyl18c: Ar = 3,5-Dimethylphenyl

19a: 78 %19b: 61 %19c: 71 %

1) HPPh2 (1.2 Äquiv.)AcOH, 65 °C

2) BH3·SMe2, THF, RT

Schema 11

Die pyrimidinsubstituierten Methylether 18a-c wurden dazu in entgaster Essigsäure mit

Diphenylphosphan zur Reaktion gebracht. Nach erfolgter Substitution wurde die Essigsäure im

Ölpumpenvakuum entfernt, der Rückstand in Tetrahydrofuran gelöst und das gebildete

Phosphan durch Zusatz von Boran-Dimethylsulfid-Komplex geschützt. Die Boran-Phosphan-

Komplexe 19a-c wurden in 61-78 % Ausbeute diastereomerenrein (>96 % de) isoliert.

1.3 Anwendung der neuen P,N-Liganden in der asymmetrischen Katalyse 1.3.1 Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydroborierung P,N-Liganden haben sich in der Vergangenheit als effiziente Liganden für die Rhodium-

katalysierte Hydroborierung von Styrol-Derivaten erwiesen.43 Dabei zeichnen sich vor allem

die von Togni eingesetzten pyrazolhaltigen Ferrocenylliganden des Typs 2044 (zur Synthese

siehe Kapitel 3.1) und das von Brown eingeführte Quinap 2145 (Abbildung 10) durch hohe

Enantiomerenüberschüsse aus.

43 Für eine Übersicht siehe: a) I. Beletskaya, A. Pelter, Tetrahedron 1997, 53, 4957; b) K. Burgess, M. J. Ohlmeyer, Chem. Rev. 1991, 91, 1179. 44 a) U. Burckhardt, L. Hintermann, A. Schnyder, A. Togni, Organometallics, 1995, 14, 5415; b) A. Schnyder, L. Hintermann, A. Togni, Angew. Chem. 1995, 34, 931; Angew. Chem. Int. Ed. 1995, 107, 996. 45 a) H. Doucet, E. Fernandez, T. P. Layzell, J. M. Brown, Chem. Eur. J. 1999, 5, 1320; b) J. M. Valk, G. A. Witlock, T. P. Layzell, J. M. Brown, Tetrahedron: Asymmetry 1995, 6, 2593; c) J. M. Brown, D. I. Hulmes, T. P. Layzell, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1993, 1673.


CH3

N N

R1

R2

R3

20

N

PPh2

21

Fe PAr2

Abbildung 10

Die erhaltenen P,N-Liganden wurden daher in Zusammenarbeit mit Klötzing in der

asymmetrischen Rhodium-katalysierten Hydroborierung von Styrol auf ihre Effizienz in der

asymmetrischen Katalyse getestet.46 Hierzu wurden die borangeschützten Phosphane vor

Durchführung der Katalyse durch mehrfaches Erwärmen mit Et2NH und anschließendem

Entfernen aller flüchtigen Bestandteile im ÖPV entschützt.

Die unter Verwendung der Liganden 19a-c erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1

zusammengestellt.

Tabelle 1. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydroborierung von Styrol unter Verwendung der Liganden 19a-c.

2) NaOH, H2O2

CH3[Rh(cod)2]BF4 (1 mol%)

L* (2 mol%), THF

1)

OB

OH

OH

22 23

+OH

Eintrag Ligand (L*)a t [h] T [°C] Umsatz [%]b ee [%]c Regioselektivitätd

(22:23) 1e 19a 19 -45 86 41 (S) 92:8

2 19a 19 -45 74 57 (S) 97:3

3 19a 39 -35 71 25 (S) 65:35

4 19b 16 -45 52 55 (S) 87:13

5 19c 16 -45 53 59 (S) 90:10 aNach Entschützen mit Et2NH. bDer Umsatz wurde durch GC bestimmt. cDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. dDer Anteil der Isomere wurde mittels GC bestimmt. eDie Reaktion wurde mit 1.1 mol% Ligand durchgeführt.

46 R. Klötzing, Diplomarbeit, München 2002.


Wie sich zeigte, wurden bei Verwendung von 2 mol% Ligand bessere Selektivitäten erreicht

als beim Einsatz von 1 mol% Ligand (vgl. Einträge 1 und 2). Eine Erhöhung der Reaktions-

temperatur von –45 °C auf –35 °C hingegen resultierte in einem dramatischen Abfall der

Regioselektivität und des Enantiomerenüberschusses (Eintrag 3). Vergleicht man die erzielten

Ergebnisse (Regioselektivität: 87:13-97:3, 55-59 % ee) mit den von Brown (Regioselektivität:

>95:5, 91.5 % ee) und Togni (Regioselektivität: 36:64-79:21, 33-98 % ee) erhaltenen Werten,

so lässt sich sagen, dass zwar die erreichten Regioselektivitäten vergleichbar und zum Teil

besser sind, die beobachteten Enantiomerenüberschüsse allerdings nicht mit den von Brown

und Togni beschriebenen Werten konkurrieren können. Wie sich aus Tabelle 1 ebenfalls

entnehmen lässt, hatte die durchgeführte Variation des Arylsubstituenten keinen signifikanten

Einfluss auf den in der Hydroborierung erhaltenen Enantiomerenüberschuss.

Um den Einfluss des Stickstoffdonors auf die katalytischen Eigenschaften des Liganden zu

testen, wurden von Klötzing die Liganden 24a-c und 25a-c dargestellt, die einen Pyridyl- bzw.

Chinolylsubstituenten am Ferrocen tragen (Abbildung 11).46

Ar

PPh2

NAr

PPh2

N



Fe Fe

Abbildung 11

Die Darstellung erfolgte analog der bereits beschriebenen Methode durch diastereoselektive

ortho-Metallierung der jeweiligen Methylether, anschließende Kreuzkupplung mit dem

entsprechenden Aryliodid und Substitution mit Diphenylphosphan.

Die so erhaltenen Liganden wurden ebenfalls unter den oben genannten Bedingungen in der

Rhodium-katalysierten Hydroborierung von Styrol getestet. Die erzielten Ergebnisse sind in

Tabelle 2 zusammengestellt.


Tabelle 2. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydroborierung von Styrol unter

Verwendung der Liganden 24a-c und 25a-c.

2) NaOH, H2O2

CH3[Rh(cod)2]BF4 (1 mol%)

L* (2 mol%), THF

1)

OB

OH

OH

22 23

+OH

Eintrag Ligand (L*) t [h] T [°C] Umsatz [%]a ee [%]b Regioselektivitätc

(22:23) 1 24a 16 -45 75 61 (S) 87:13

2 24b 14 -45 54 80 (S) 84:16

3 24c 14 -45 22 32 (S) 57:43

4 25a 16 -45 >99 92 (S) 64:36

5 25b 16 -45 92 82 (S) 68:32

6 25c 16 -45 >99 86 (S) 65:35 aDer Umsatz wurde durch GC bestimmt. bDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. cDer Anteil der Isomere wurde mittels GC bestimmt.

Wie sich aus Tabelle 2 entnehmen lässt, hat die Wahl des Stickstoffdonors einen

entscheidenden Einfluss auf die beobachteten Selektivitäten. Ließ sich der

Enantiomerenüberschuss bei Verwendung der pyridylsubstituierten Liganden 24a-c schon bis

auf 80 % ee steigern (Eintrag 2), so wurde bei Einsatz der chinolylsubstituierten Liganden

25a-c ein Wert von bis zu 92 % ee erreicht (Eintrag 4). Des weiteren zeichneten sich diese

Liganden gegenüber den Vorgängern durch eine gesteigerte Reaktivität aus. Es wurden fast

quantitative Umsätze erreicht (Einträge 4-6). Die in diesen Reaktionen beobachteten

Regioselektivitäten von 64:36-68:32 sind zwar vergleichbar mit den von Togni erhaltenen

Ergebnissen (36:64-79:21),44 stellen aber sicherlich noch kein befriedigendes Ergebnis in

Hinsicht auf eine synthetische Anwendung der Liganden dar.


1.3.2 Palladium-katalysierte allylische Substitution

Als weitere Anwendung in der asymmetrischen Katalyse wurden die pyrimidinsubstituierten

Phosphane 19a-c als Liganden für die in den letzten Jahren intensiv bearbeitete Palladium-

katalysierte Substitution von Allylacetaten mit weichen Kohlenstoff-Nukleophilen eingesetzt.47

Als Testsystem wurde die Umsetzung von racemischem 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26)

mit Dimethylmalonat gewählt. Die Reaktion wurde in Gegenwart von 2 mol% Katalysator, der

in situ aus [PdCl(C3H5)]2 (1 mol%) und dem frisch entschützten Liganden (4 mol%) generiert

wurde, durchgeführt. Als Base wurde N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid (BSA) verwendet. Die

erhaltenen Resultate sind in Tabelle 3 zusammengestellt.

Tabelle 3. Asymmetrische Palladium-katalysierte allylische Substitution von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) unter Verwendung der Liganden 19a-c.

OAc

MeO OMe

O O

BSA, KOAc, CH2Cl226

MeO OMe

O O

(R)-27

[Pd(C3H5)Cl]2 (1 mol%)L* (4 mol%)

Eintrag Ligand (L*)a t [h] T [°C] Ausbeute [%] ee [%]b

1 19a 19 20 94 92 (R)

2 19a 12 0 21 99 (R)

3 19b 24 20 92 86 (R)

4 19c 72 20 58 89 (R) aNach Entschützen mit Et2NH. bDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt.

Wie sich aus Tabelle 3 entnehmen lässt, erwies sich Phosphan 19a für diese Reaktion als der

effektivste Ligand dieser Reihe. So konnte bei Raumtemperatur innerhalb einer Reaktionszeit

von 19 h das Substitutionsprodukt (R)-27 in 94 % Ausbeute und 92 % ee isoliert werden

(Eintrag 1). Durch Absenken der Reaktionstemperatur auf 0 °C ließ sich der erhaltene

Enantiomerenüberschuss sogar auf 99 % ee steigern (Eintrag 2), allerdings betrug die Ausbeute

47 Für eine Übersicht siehe: a) G. Consiglio, R. M. Waymouth, Chem. Rev. 1989, 89, 257; b) C. G. Frost, J. Howarth, J. M. J. Williams, Tetrahedron: Asymmetry 1992, 3, 1089; c) T. Hayashi in Catalytic Asymmetric Synthesis; I. Ojima, Ed.; VCH , New York, 1993, 325; d) B. M. Trost, D. L. Van Vranken, Chem. Rev. 1996, 96, 395.


bei dieser Temperatur lediglich 21 % und konnte auch durch längere Reaktionszeiten nicht

verbessert werden. Auch unter Verwendung von Ligand 19b konnte (R)-27 in nahezu

quantitativer Ausbeute (92 %) in einem guten Enantiomerenüberschuss (86 % ee) gewonnen

werden (Eintrag 3). Das Phosphan 19c war hingegen nicht so reaktiv wie die Liganden 19a und

19b. Bei Raumtemperatur wurden auch nach 72 h nur 58 % des gewünschten

Substitutionsproduktes (R)-27 in einem guten Enantiomerenüberschuss (89 % ee) erhalten

(Eintrag 4).

Zusammenfassend lässt sich über die neuen P,N-Liganden des Typs 8 sagen, dass sich diese

Ligandenklasse erfolgreich in der Palladium-katalysierten allylischen Substitution (bis zu

99 % ee) einsetzen lässt. In der asymmetrischen Rhodium-katalysierten Hydroborierung

wurden mit den Liganden des Typs 8 moderate Selektivitäten (bis zu 59 % ee, Regio-

selektivität: 90:10) erreicht. Eine von Klötzing durchgeführte Variation des Stickstoffdonors

führte zu Liganden des Typs 24 und 25, durch deren Verwendung der Enantiomerenüberschuss

in der Rhodium-katalysierten Hydroborierung (allerdings zu Lasten der Regioselektivität) auf

bis zu 92 % ee (Regioselektivität: 64:36) gesteigert werden konnte.

1.4 Darstellung eines Ferrocenyldiphosphanes

1.4.1 Einleitung

Abschließend soll in diesem Kapitel gezeigt werden, dass es mit der oben beschriebenen neuen

Methode auch möglich ist, Diphosphane effizient zu synthetisieren. Als Beispiel hierfür sollte

ein Aryl-Analogon des von Weissensteiner und Spindler entwickelten Diphosphans 28

(Walphos) dargestellt werden. Die Klasse der Walphos-Liganden hat sich u.a. in der

asymmetrischen Rhodium-katalysierten Hydrierung von N-Acetyldehydrophenylalanin-

methylester (29) (95 % ee), sowie in der Ruthenium-katalysierten Hydrierung von Pentan-2,4-

dion (96 % ee, d.r. >99:1) bewährt. Der in einem Patent von Weissensteiner und Spindler

beschriebene Syntheseweg zum Liganden 28 ist in Schema 12 dargestellt.48

48 W. Weissensteiner, T. Sturm, F. Spindler, PCT Int. Appl. 2002, WO 02/02578 A1.


Me

NMe2Me NMe2

Br

Me NMe2

Ph2PO

Me NMe2

Ph2P

Me PPh2

Ph2PO

Me PPh2

Ph2P

1) s-BuLi (1.1 Äquiv.), THF, 0 °C2) ZnCl2 (1.0 Äquiv.), 0 °C bis RT

I

Br

30

1) s-BuLi (1.2 Äquiv.),THF,

2) ClPPh2 (1.4 Äquiv.), 18 h

HPPh2 (1.8 Äquiv.)

Pd(PPh3)2Cl2 (5 mol%)

PMHS/ Ti(Oi-Pr)4

H2O2 (30 %)

Fe3)

(2.0 Äquiv.)

THF, Rückfluß, 3 d31: 30 %

32: 85 %

-40 °C bis RT

33: 96 %

Aceton

34: 90 %, d.r.: 9:1

AcOH, 100 °C, 18 h

28: 83 %

THF, Rückfluß, 20 h

Fe

Fe Fe

Fe Fe

Schema 12

Im ersten Syntheseschritt wurde das chirale Ferrocenylamin 30 mit s-BuLi (1.1 Äquiv.)

diastereoselektiv deprotoniert und nach Ummetallierung auf Zink in einer Negishi-

Kreuzkupplung mit 1-Iod-2-brombenzol umgesetzt. Das ortho-substituierte Ferrocenylamin 31

wurde nach einer Reaktionszeit von 3 Tagen in einer Ausbeute von 30 % isoliert. Ein

anschließend durchgeführter Brom-Lithium-Austausch unter Verwendung von s-BuLi

(1.2 Äquiv.) und Abfangen der intermediär gebildeten Lithiumspezies mit

Chlordiphenylphosphan (1.4 Äquiv.) lieferte das Phosphan 32 in 85 % Ausbeute. Um die

Dimethylaminogruppe in der α-Position problemlos gegen ein Phosphan substituieren zu

können, wurde das Phosphan 32 zunächst mit Wasserstoffperoxid zum Phosphanoxid 33

oxidiert (96 % Ausbeute). Die Einführung der Phosphangruppe in die α-Position erfolgte nun

durch nukleophile Substitution der Dimethylaminogruppe mit Diphenylphosphan in

Essigsäure. Dabei wurden die beiden möglichen Diastereomere des Phosphan-Phosphanoxids

34 in 90 % Ausbeute in einem Verhältnis von 9:1 erhalten. Im letzten Schritt wurde das


Phosphan-Phosphanoxid 34 unter Verwendung von PMHS/Ti(Oi-Pr)4 in einer Ausbeute von

83 % zum gewünschten Diphosphan 28 reduziert.

Diese Synthese besitzt allerdings den Nachteil, dass sie sehr lang wird, wenn man Derivate des

Liganden darstellen möchte, die einen anderen Substituenten als eine Methylgruppe in der

α-Position tragen. In diesem Fall kann man nicht mehr vom kommerziell erhältlichen Ugi-

Amin 30 ausgehen, sondern muss das entsprechende Amin zuerst synthetisieren (siehe Schema

4).

1.4.2 Synthese des Diphosphanes 37

Die von uns ausgearbeitete diastereoselektive Methoxy-dirigierte Deprotonierung erlaubt es

nun, den Arylsubstituenten in ortho-Position am Ferrocen ausgehend von den α-Methylethern

unter Kontrolle des Chiralitätssinns der Chiralitätsebene einzuführen (Schema 13).

OMeMe

Me

OMe

Ph2P

Me

Me

PPh2

Ph2PBH3

Me

Me

H3B

15c

Fe

1) NphthLi (2.2 Äquiv.), THF, -78 °C,

2) ClPPh2 (1.1 Äquiv.), -78 °C bis RT

IPPh2

1) t-BuLi (1.1 Äquiv.), Et2O,

2) ZnBr2(1.3 Äquiv.), -78 °C bis RT

Fe

Fe3)

(0.7 Äquiv.)

Pd(dba)2 (5 mol%), tfp (10 mol%)THF, 65 °C

36: 62 %

37: 58 %

10 min

3) BH3·SMe2 (10 Äquiv.)

-78 °C bis RT

35

Schema 13

So wurde der Methylether 15c nach diastereoselektiver Deprotonierung mit t-BuLi (1.1 Äquiv.)

und anschließender Ummetallierung auf Zink in einer Negishi-Kreuzkupplungs-Reaktion mit

1-Iod-2-diphenylphosphinobenzol (35) (siehe Abschnitt 5.2) umgesetzt. Das gewünschte

Phosphan 36 wurde nach einer Reaktionszeit von 20 h in 62 % Ausbeute als einziges


Diastereomer erhalten (>96 % de). Anschließend wurde 36 durch Reaktion mit

Lithiumnaphthalenid (2.2 Äquiv.) in das α-Ferrocenyllithiumanion überführt (siehe Abschnitt

6.5), das nach Abfangen mit Chlordiphenylphosphan (1.1 Äquiv.) und Schützen mit Boran-

Dimethylsulfid-Komplex (10.0 Äquiv.) das gewünschte Diphosphan 37 in einer Ausbeute von

58 % als einziges Diastereomer (>96 % de) lieferte.49

Durch diese neue Synthesestrategie ist es nun möglich, eine Vielzahl verschiedener Walphos-

Derivate, die unterschiedliche Arylsubstituenten in der α-Position tragen, effizient zu

synthetisieren. Dies ist ein lohnenswertes Ziel für zukünftige Arbeiten, um die

Katalyseeigenschaften dieser Ligandklasse umfassend zu evaluieren und die unter Verwendung

dieser Liganden in der asymmetrischen Katalyse erreichbaren Enantioselektivitäten weiter zu

optimieren.

49 Das dargestellte Diphosphan 37 wird zur Zeit von der Degussa AG in der asymmetrischen Katalyse getestet.


2 Synthese einer neuen Klasse von 1,3-bidentaten Ferrocenyldiphosphanen

2.1 Einleitung

Ein interessantes Strukturmotiv eines 1,3-Diphosphanes, welches bisher noch keine

Anwendung in der Katalyse gefunden hat, ist in Abbildung 12 dargestellt.

PR12

PR22

Fe

9 Abbildung 12

Diese Verbindungen des Typs 9 weisen im Gegensatz zu den in den vorangegangenen

Abschnitten diskutierten Ferrocenylliganden keine Chiralitätsebene, sondern nur ein

stereogenes Zentrum auf, wobei der Ferrocenylrest die Rolle eines sterisch anspruchsvollen

Substituenten übernimmt. Wie Versuche von Ireland in unserer Gruppe gezeigt haben,35 lässt

sich diese Ligandklasse prinzipiell ausgehend von Ferrocenylacetat 6 darstellen (Schema 14).

OAc Br PR2Br

H3B

PR2Br

H3BPR2

PPh2H3B

PR2PPh2

H3B O

Fe

Fe

1) HPR2, AcOH, 60 °C

2) BH3·SMe2

6: 96 % ee 38a: R = c-Hex; 86 %, 94 % ee38b: R = Ph; 95 %, 95 % ee

38a: R = c-Hex38b: R = Ph

1) n-BuLi

2) ClPPh2

39a: R = c-Hex; 33 %, 94 % ee39b: R = Ph; 64 %, rac.

40: R = c-Hex; 44 %

+

Fe

Fe Fe

Schema 14


Hierzu wurde der Phosphansubstituent in der α-Position zuerst durch Substitution des

Ferrocenylacetates 6 mit einem Phosphan und anschließendem Schützen mit Boran-

Dimethylsulfid-Komplex eingeführt. Im nächsten Schritt wurden die erhaltenen Phosphan-

Boran-Komplexe 38a und 38b mit n-BuLi und Chlordiphenylphosphan umgesetzt und die

Diphosphane 39a und 39b isoliert. Wie sich zeigte, läßt sich auf diesem Weg im Falle des

dicyclohexylsubstituierten Phosphan-Komplexes 38a das gewünschte Diphosphan 39a nur in

33 % Ausbeute isolieren, wobei das Phosphanoxid 40 mit 44 % Ausbeute das Hauptprodukt

darstellt. Im Falle von Phosphan-Komplex 38b führte die Reaktion in 64 % Ausbeute zu einem

racemischen Gemisch des Diphosphanes 39b. Als mögliche Ursache für die auftretende

Racemisierung wird von Ireland ein geringer Überschuss an n-BuLi diskutiert, der in

α-Position zum Ferrocen deprotoniert und so nach Äquilibrierung zur racemischen Verbindung

39b führt.35

Aufgrund der geringen Ausbeuten und der auftretenden Racemisierung im Falle der

diarylphosphansubstituierten Verbindung 38b, stellt der oben beschriebene Syntheseweg

keinen geeigneten Zugang zur Verbindungsklasse 9 dar. Es musste daher ein neues

Synthesekonzept erarbeitet werden.

2.2 Synthese des Ferrocenyl-1,3-diphosphanes 9a

Eine retrosynthetische Analyse der Ligandenklasse 9 liefert als geeigneten Vorläufer einen

Methylether des Typs 41, welcher sich schließlich auf das Bromid 42 zurückführen lässt

(Schema 15).

PR12

PR22 OMe PR2

2 OMe Br

Fe FeFe

9 41 42 Schema 15

Diese Analyse stützt sich auf folgende Überlegungen: der Brom-Lithium-Austausch sollte sich

an Verbindung 42 problemlos durchführen lassen, da das Proton in der α-Position von 42 in

Nachbarschaft zur Methoxygruppe wesentlich weniger acide ist als das gleiche Proton in

Verbindung 38b, das sich neben einer Diphenylphosphangruppe befindet. Die anschließend

durchzuführende nukleophile Substitution der Methoxygruppe in der α-Position zum Ferrocen


sollte unabhängig von der Größe des Substituenten am Phenylrest stereospezifisch unter

Retention der Konfiguration verlaufen.

Der Methylether 42 lässt sich analog der bereits in Abschnitt 1.2 vorgestellten Syntheseroute

erhalten (Schema 16).

BrO

OMe BrOH Br

BrO

Cl

Fe

3: 78 %

5: 93 %, 96 % ee>99 % ee nach Umkristallisieren

42: 99 %, 99 % ee

Fe Fe

Fe(S)-4

BH3·SMe2 (1.0 Äquiv.)

Me

NB O

Ph

Ph

(20 mol%)

THF, 0 °C bis RT

AlCl3 (1.1 Äquiv.)

(1.1 Äquiv.)

CH2Cl2, 0 °C bis RT

AcOH (kat.)

MeOH, RT

Schema 16

Im ersten Schritt wurde Ferrocen in einer Friedel-Crafts-Acylierung mit o-Brombenzoylchlorid

und Aluminium(III)-chlorid zum Keton 3 umgesetzt, welches in 78 % Ausbeute isoliert werden

konnte. Keton 3 wurde im folgenden durch eine CBS-Reduktion zum Ferrocenylalkohol 5

reduziert. Der Alkohol wurde hierbei in einer Ausbeute von 93 % und mit einem

Enantiomerenüberschuss von 96 % ee erhalten. Durch einmaliges Umkristallisieren aus

n-Heptan konnte der Enantiomerenüberschuss des Produktes auf >99 % ee gesteigert werden.

Zur Darstellung des Monophosphans 41a wurde an Verbindung 42 ein Brom-Lithium-

Austausch vorgenommen und das lithiierte Zwischenprodukt mit Chlordiphenylphosphan

abgefangen. 41a konnte in ausgezeichneter Ausbeute (95 %) erhalten werden (Schema 17).

OMe Br OMe PPh2

Fe1) n-BuLi

2) ClPPh2

42: 99 % ee

Fe

41a: 95 %, 98 % ee Schema 17


Der für 41a mittels HPLC gemessene Enantiomerenüberschuss von 98 % ee belegt eindeutig,

dass sich die Racemisierung des stereogenen Zentrums in der α-Position während des Brom-

Lithium-Austausches durch Verwendung des Methylethers 42 vermeiden lässt.

Im letzten Schritt wurde die Methoxygruppe in Verbindung 41a in einer nukleophilen

Substitution unter Retention der Konfiguration durch eine Diphenylphosphangruppe ersetzt.

Hierzu wurde Methylether 41a in entgaster Essigsäure bei 65 °C mit Diphenylphosphan zur

Reaktion gebracht (Schema 18).

OMe PPh2 PPh2PPh2

FeHPPh2

41a: 98 % ee

Fe

9a: 90 %, 97 % ee

AcOH, 65 °C

Schema 18

Das gewünschte Diphosphan 9a wurde in 90 % Ausbeute erhalten. Eine Bestimmung des

Enantiomerenüberschusses von 9a mittels HPLC ergab einen Wert von 97 % ee. Der

Enantiomerenüberschuss ließ sich durch Umkristallisieren aus Methanol auf >99 % ee steigern.

2.3 Anwendung des Diphosphanes 9a in der asymmetrischen Rhodium-katalysierten Hydrierung

Als Testreaktion für die Effizienz des erhaltenen Diphosphanes wurde die asymmetrische

Rhodium-katalysierte Hydrierung von N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29)

gewählt.50 Diese Reaktion ist seit langer Zeit Gegenstand intensiver Forschung, nicht zuletzt

aufgrund ihrer Anwendung im industriellen Maßstab.1

Die Hydrierungen von 29 verliefen unter sehr milden Bedingungen. Die Reaktionen konnten

bei einem Wasserstoffdruck von ca. 1 bar bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Der

Katalysator (1 mol%) wurde in situ aus Rh(cod)2BF4 (1 mol%) und Ligand 9a (1 mol%)

präpariert, die Substratkonzentration betrug 0.1 molL-1. Nach einer Reaktionszeit von 3 h

konnte die Ausgangsverbindung bei allen durchgeführten Reaktionen 1H-NMR-

spektroskopisch nicht mehr nachgewiesen werden.

Ein unter Verwendung von Ligand 9a durchgeführtes Lösungsmittel-Screening zeigte, dass der

erhaltene Enantiomerenüberschuss wenig lösungsmittelabhängig ist (Tabelle 4). 50 Zu mechanistischen Untersuchungen von Rh- und Ru-katalysierten Hydrierungen siehe: K. Rossen, Angew. Chem. 2001, 113, 4747; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2001, 40, 4611 und dort zitierte Literatur.


Tabelle 4. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von N-Acetyldehydrophenyl-alaninmethylester (29) unter Verwendung des Liganden 9a.

Ph

CO2Me

N(H)Ac

29

H2 (1 bar), Lösungsmittel, RT

(R)-43

Ph

CO2Me

N(H)Ac Rh(cod)2BF4 (1 mol%)

L* (1 mol%)

Eintrag Ligand (L*) Lösungsmittel p [bar] Ausbeute ee [%]a

1 9a MeOH 1 quant. 80 (R)

2 9a CH2Cl2 1 quant. 81 (R)

3 9a Aceton 1 quant. 81 (R)

4 9a MeOH/Toluol 1 quant. 85 (R) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch GC (Säule: Chirasil-L-Val) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt.

So werden sowohl in protischen als auch in aprotischen Lösungsmitteln

Enantiomerenüberschüsse von ca. 80 % ee erreicht. Der beste Wert von 85 % ee wurde in

einem Gemisch aus Methanol und Toluol (9:1) erzielt.

Viele Beispiele aus der Literatur belegen, dass die katalytischen Eigenschaften eines

Phosphanliganden in großem Maße von den sterischen und elektronischen Eigenschaften der

Substituenten an den Phosphoratomen abhängen.51 Auf diese Weise lässt sich ein Ligand durch

Wahl geeigneter Substituenten häufig in Hinsicht auf die in asymmetrischen Katalyseprozessen

erhaltenen Selektivitäten optimieren.

Aus diesem Grund sollten nun, da ein genereller und bequemer Zugang zur Ligandenklasse 9

gefunden worden war, einige Derivate mit unterschiedlichen Phosphansubstituenten

synthetisiert werden, um den Einfluss dieser Variationen des Liganden auf seine Reaktivität

und die in Katalysen erzielbaren Enantiomerenüberschüsse zu untersuchen.

51 a) K. Inogushi, S. Sakuraba, K. Achiwa, Synlett 1992, 169; b) A. Schnyder, A. Togni, U. Wiesli, Organometallics 1997, 16, 255; c) D. S. Clyne, Y. C. Mermet-Bouvier, N. Nomura, T. V. RajanBabu, J. Org. Chem. 1999, 64, 7601; d) T. V. RajanBabu, B. Radetich, K. K. You, T. A. Ayers, A. L. Casalnuovo, J. C. Calabrese, J. Org. Chem. 1999, 64, 3429; e) Y.-Y. Yan, T. V. RajanBabu, Org. Lett. 2000, 2, 1437.


2.4 Variation der Phosphansubstituenten

Zu diesem Zweck wurde Methylether 41a in entgaster Essigsäure bei 65 °C mit

Dicyclohexylphosphan bzw. Di(o-furyl)phosphan zur Reaktion gebracht (Schema 19).

PR2PPh2OMe PPh2

41a

HPR2Fe

9b: R = c-Hex, 72 %9c: R = o-Fur, 79 %

AcOH, 65 °CFe

Schema 19

Die gewünschten Diphosphane 9b und 9c wurden in 72 % bzw. 79 % Ausbeute erhalten. Der

Enantiomerenüberschuss der beiden Diphosphane konnte nicht bestimmt werden, da es nicht

möglich war, geeignete HPLC-Bedingungen zur Trennung der Enantiomere zu finden.

Aufgrund des Enantiomerenüberschusses des analog dargestellten Diphosphanes 9a von

97 % ee wird jedoch davon ausgegangen, dass der Enantiomerenüberschuss der Liganden 9b

und 9c bei >96 % ee liegt.

Um zu überprüfen, welchen Einfluss eine Variation des Phosphansubstituenten in der

Arylposition hat, sollten in analoger Weise ausgehend von Methylether 42 Liganden dargestellt

werden, die einen Di(o-furyl)phosphansubstituenten in der Arylposition tragen. Da

Chlordi(o-furyl)phosphan (44) nicht kommerziell erhältlich ist, musste diese Verbindung zuerst

hergestellt werden (Schema 20).

O

1) n-BuLi

OPNEt2

HCl, Et2O

45 44: 85 %

OPCl

2) Et2NPCl2

THF, 0 °C

THF, 0 °C2 2

Schema 20

Zur Synthese von 44 wurde Furan mit n-BuLi in ortho-Position deprotoniert und die

entstandene Lithiumverbindung anschließend mit Dichlor(diethylamino)phosphan (0.5 Äquiv.)

abgefangen.52 Die Substitution der Diethylaminogruppe erfolgte durch Umsetzung von 45 mit

trockenem HCl-Gas in Diethylether. Das entstandene Diethylaminhydrochlorid wurde unter

52 P. Johnson, S. Tripett, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1982, 191.


Argon abfiltriert, das Chlordi(o-furyl)phosphan (44) isoliert und nach Bestimmung der

Reinheit mittels 31P-NMR und 1H-NMR ohne weitere Reinigung eingesetzt.

Die Synthese der gewünschten Liganden 9d und 9e erfolgte nun ebenfalls nach der bereits

beschriebenen Methodologie (Schema 21).

PR2P(o-Fur)2

42

Fe

OMe Br

1) n-BuLi

HPR2

Fe

OMe P(o-Fur)2

9d: R = Ph, 74 %, 97 % ee9e: R = c-Hex, 78 %

AcOH, 65 °C

2) ClP(o-Fur)2

41b: 75 %, 97 % ee

Fe

44

Schema 21

Die Darstellung des benötigten Monophosphans 41b erfolgte durch Brom-Lithium-Austausch

und Abfangen des lithiierten Zwischenproduktes mit Chlordi(o-furyl)phosphan (44). 41b

wurde in guter Ausbeute (75 %, 97 % ee) erhalten. Die beiden Diphosphane 9d und 9e wurden

durch Reaktion von Methylether 41b in entgaster Essigsäure bei 65 °C mit Diphenylphosphan

und Dicyclohexylphosphan in 74 % (97 % ee) bzw. 78 % Ausbeute erhalten. Der

Enantiomerenüberschuss des Diphosphans 9e konnte nicht bestimmt werden, da es nicht

möglich war, geeignete HPLC-Bedingungen zur Trennung der Enantiomere von 9e zu finden.

2.5 Anwendung der neuen Liganden des Typs 9 in der asymmetrischen Rhodium-katalysierten Hydrierung

Eine unter den optimierten Bedingungen durchgeführte Hydrierung von

N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29) unter Verwendung der Liganden 9a-e lieferte

die in Tabelle 5 zusammengefassten Ergebnisse.


Tabelle 5. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von N-Acetyldehydro-phenylalaninmethylester (29) unter Verwendung der Liganden 9a-e.

Ph

CO2Me

N(H)Ac

29

H2 (1 bar), MeOH/Toluol, RT

(R)-43

Ph

CO2Me

N(H)Ac Rh(cod)2BF4 (1 mol%)

L* (1 mol%)

Eintrag Ligand (L*) t [h] Ausbeute ee [%]a

1 9a 3 quant. 85 (R)

2 9b 3 quant. 64 (R)

3 9c 3 quant. 69 (R)

4 9d 3 quant. 92 (R)

5 9e 3 quant. 94 (R) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch GC (Säule: Chirasil-L-Val) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt.

Wie aus Tabelle 5 ersichtlich, wurde mit allen dargestellten Liganden innerhalb einer

Reaktionszeit von 3 h vollständiger Umsatz erreicht. Betrachtet man die erzielten

Enantiomerenüberschüsse in Hinsicht auf die vorgenommenen Variationen der

Phosphansubstituenten, so ergibt sich folgendes Bild: unter Beibehaltung des

Diphenylphosphanrestes in der Arylposition, führte sowohl die Einführung eines sterisch

anpruchsvollen Dicyclohexylphosphansubstituenten in die α-Position (Ligand 9b, Eintrag 2)

als auch die Verminderung des sterischen Anspruchs durch Einführung eines Di(o-

furyl)phosphansubstituenten (Ligand 9c, Eintrag 3) zu einem dramatischen Einbruch der

beobachteten Enantioselektivitäten im Vergleich zu Ligand 9a (Eintrag 1).

Hingegen resultierte die Einführung eines Di(o-furyl)phosphansubstituenten in die Arylposition

zu einer Steigerung des Enantiomerenüberschusses auf 92 % ee (Ligand 9d, Eintrag 4). Wurde

der Diphenylphosphansubstituent in der α-Position gegen einen Dicyclohexylphosphan-

substituenten ausgetauscht (Ligand 9e, Eintrag 5), so ließ sich der Enantiomerenüberschuss

nochmals auf 94 % ee leicht steigern.

Das mit Ligand 9e erzielte Ergebnis zeigt, dass die Ligandenklasse 9 effektiv in der

asymmetrischen Katalyse eingesetzt werden kann. Der Wert von 94 % ee ist mit den unter

Verwendung etablierter Liganden beschriebenen Resultaten durchaus vergleichbar und zum


Teil sogar besser (ausgewählte Beispiele: BPPFA (23 % ee), DIOP (82 % ee), JOSIPHOS

(96 % ee), DuPHOS (99 % ee), Taniaphos (96.6 % ee), Mandyphos (98.6 % ee)).

Als weiteres Substrat zum Testen der Effizienz der dargestellten Liganden wurde

Dimethylitaconat (46) verwendet. Die Hydrierungen konnten ebenfalls bei einem

Wasserstoffdruck von ca. 1 bar und bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Der Katalysator

(1 mol%) wurde in situ aus Rh(cod)2BF4 (1 mol%) und dem jeweiligen Liganden (1 mol%)

hergestellt, die Substratkonzentration betrug 0.1 molL-1. Die erhaltenen Ergebnisse sind in

Tabelle 6 zusammengefasst.

Tabelle 6. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von Dimethylitaconat (46) unter Verwendung der Liganden 9a-e.

MeO2CCO2Me

H2, Lösungsmittel, RT

46 (S)-47

CH3

MeO2CCO2Me

Rh(cod)2BF4 (1 mol%)

L* (1 mol%)

Eintrag Ligand (L*) Lösungsmittel p [bar] t [h] Ausbeute ee [%]a

1 9a MeOH 1 20 0 -

2 9a MeOH/Toluol 1 20 Spuren -b

3 9a MeOH 10 16 quant. 92 (S)

4 9a THF 1 5 quant. 75 (S)

5 9a CH2Cl2 1 3 quant. 95 (S)

6 9b CH2Cl2 1 3 quant. 86 (S)

7 9c CH2Cl2 1 3 quant. 80 (S)

8 9d CH2Cl2 1 2 quant. 94 (S)

9 9e CH2Cl2 1 3 quant. 96 (S) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. bDer Enantiomerenüberschuss wurde nicht bestimmt.

Wie aus Tabelle 6 ersichtlich, zeigte sich beim Screening nach einem geeigneten Lösungsmittel

mit Ligand 9a, dass die Reaktion sehr empfindlich auf das verwendete Lösungsmittel reagiert.

Während mit Ligand 9a bei Normaldruck in Methanol keine Reaktion stattfand und in einem

MeOH/Toluol-Gemisch nur Spuren an Hydrierungsprodukt 1H-NMR-spektroskopisch

nachweisbar waren, ließ sich bei einem Wasserstoffdruck von 10 bar in Methanol quantitativer


Umsatz und ein Enantiomerenüberschuss von 92 % ee (S) beobachten (Eintrag 3). Geht man

allerdings von protischen, polaren Lösungsmitteln zu aprotischen, polaren Lösungmitteln, so

erreicht man vollständigen Umsatz bereits bei Normaldruck. Der erzielte

Enantiomerenüberschuss ist dabei stark lösungsmittelabhängig, wie anhand der Werte in

Tetrahydrofuran (75 % ee, Eintrag 4) und Dichlormethan (95 % ee, Eintrag 5) veranschaulicht

werden kann. Für die Hydrierungen mit den anderen Liganden wurde daher Dichlormethan als

Lösungsmittel verwendet. Wie bereits bei der Hydrierung von N-Acetyldehydrophenyl-

alaninmethylester (29) wurden auch hier mit den Liganden 9a, 9d und 9e die höchsten

Enantiomerenüberschüsse (94-96 % ee (S)) erzielt (Einträge 5,8 und 9).

Zusammenfassend lässt sich zu diesem Kapitel sagen, dass mit der beschriebenen

Synthesesequenz ein einfacher Zugang zu Diphosphanen des Typs 9 entwickelt wurde. Die

dargestellten Liganden 9a-e ließen sich erfolgreich in der asymmetrischen Hydrierung von

N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29) (bis zu 94 % ee) und Dimethylitaconat (46) (bis

zu 96 % ee) einsetzen.


3 Synthese eines Pyrazol-Phosphan-Liganden

3.1 Einleitung

Wie bereits in Abschnitt 1.3 ausgeführt, stellen die von Togni eingeführten Ferrocenyl-Pyrazol-

Phosphan-Liganden des Typs 20 eine vielseitige Ligandenklasse in der asymmetrischen

Katalyse dar. Ihre Synthese ist in Schema 22 abgebildet.

CH3

NMe2

CH3

N N

R1

R2

R3

PAr2

CH3

NMe2

PAr2Fe1) n-BuLi

Fe

R1 R3

O O

R2 H2NNH2

NN

R1

R3

R2

H

2) ClPAr2

30 48

Fe

20

AcOH, 70-100 °C

Schema 22

Das chirale Ferrocenlyamin 30 wurde mit n-BuLi diastereoselektiv deprotoniert und die

gebildete Lithiumspezies mit einem Chlordiarylphosphan abgefangen. Im zweiten Schritt

wurde die Dimethylaminofunktion in einer nukleophilen Substitutionsreaktion durch ein

Pyrazol ersetzt. Die hierzu verwendeten Pyrazole wurden durch Umsetzung verschiedener 1,3-

Diketone mit Hydrazin erhalten.

Aufgrund der ausgezeichneten Katalyseergebnisse, die von Togni mit diesen Liganden in

Palladium-katalysierten, allylischen Substitutionsreaktionen und in der asymmetrischen,

Rhodium-katalysierten Hydroborierung von Styrolen erhalten wurden,44 erschien es

lohnenswert, eine analoge Ligandenstruktur 49 (Abbildung 13), die sich vom gleichen

Grundgerüst wie die Diphosphane des Typs 9 ableitet, zu synthetisieren und in katalytischen

Prozessen zu testen.

N PPh2N

Fe

49 Abbildung 13


3.2 Synthese des Pyrazol-Phosphan-Liganden 49

Eine retrosynthetische Analyse der gewünschten Ligandenstruktur 49 liefert entweder den

bereits zur Synthese der 1,3-Diphosphane verwendeten Methylether 41a als potentiellen

Vorläufer oder führt zum Bromid 50 (Schema 23).

N PPh2N

OMe PPh2 N BrN

Fe Fe

4941a 50

Fe

Schema 23

Die erste Möglichkeit stellte sich als nicht praktikabel heraus, da beim Versuch die

Methoxygruppe in Verbindung 41a durch 3,5-Dimethylpyrazol in entgaster Essigsäure zu

substituieren, lediglich das Phosphanoxid 51 in 56 % Ausbeute isoliert werden konnte (Schema

24).

OMe PPh2 PPh2O

Fe

NN

H

41a

FeAcOH, 65°C

(5 Äquiv.)

51: 56 % Schema 24

Aus diesem Grund wurde die zweite Syntheseroute über das Bromid 50 gewählt (Schema 25).


OH Br OAc Br BrNN

PPh2NN

Ac2OFe

NN

H

5

Fe

Fe

6: quant.

Pyr. CH3CN / H2O, RT

(5 Äquiv.)

50: 93 %

49: 87 %

1) n-BuLi

2) ClPPh2

Fe

Schema 25

Zur Darstellung des Bromids musste zuerst das Ferrocenylacetat 6 synthetisiert werden. Dazu

wurde der Ferrocenylalkohol 5 in Pyridin mit Acetanhydrid zur Reaktion gebracht und nach

12 h Rühren bei Raumtemperatur wurden alle flüchtigen Bestandteile im Vakuum entfernt. Das

analysenreine Ferrocenylacetat 6 wurde in quantitativer Ausbeute erhalten. Im nächsten Schritt

wurde durch eine Substitutionsreaktion unter Verwendung von 3,5-Dimethylpyrazol aus dem

Ferrocenylacetat 6 das Pyrazol 50 in einer sehr guten Ausbeute von 93 % dargestellt. Die letzte

Stufe der Ligandensynthese bestand aus einem Brom-Lithium-Austausch und Abfangen der

intermediär gebildeten Lithiumverbindung mit Chlordiphenylphosphan. Der gewünschte P,N-

Ligand 49 konnte nach säulenchromatographischer Reinigung in 87 % Ausbeute isoliert

werden.

3.3 Anwendung des Liganden 49 in der asymmetrischen Katalyse

3.3.1 Palladium-katalysierte allylische Aminierung

Eine besonders interessante Variante der Palladium-katalysierten Substitutionsreaktionen stellt

die asymmetrische allylische Aminierung dar.53,37b Durch den Einsatz von

53 a) T. Hayashi, A. Yamamoto, Y. Ito, E. Nishioka, H. Miura, K. Yanagi, J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 6301; b) P. von Matt, O. Loiseleur, G. Koch, A. Pfaltz, C. Lefeber, T. Feucht, G. Helmchen, Tetrahedron: Asymmetry 1994, 5, 573.


Stickstoffnukleophilen lassen sich Substitutionsprodukte erhalten, die leicht in α-Aminosäuren

transformiert werden können.54

Als Testreaktion für die Effizienz des erhaltenen P,N-Liganden 49 wurde, in Anlehnung an die

Arbeiten von Togni, die asymmetrische Palladium-katalysierte allylische Aminierung von (2E)-

1,3-Diphenyl-2-propenyl-carbonsäureethyleester (52) und 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26)

gewählt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 7 zusammengefasst.

Tabelle 7. Asymmetrische Palladium-katalysierte allylische Aminierung von (2E)-1,3-Diphenyl-2-propenyl-carbonsäureethylester (52) und 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) unter Verwendung des Liganden 49.

O NH2

THF

NHBn

Pd(dba)2 (3 mol%)49 (4.5 mol%)

O

R

52: R = OEt 26: R = Me

53

Eintrag R t [h] T [°C] Ausbeute [%] ee [%]a

1 OEt 36 40 Spuren -b

2 OEt 72 60 Spuren -b

3 Me 16 40 92 5 (R)

4 Me 72 20 15 8 (R) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. bDer Enantiomerenüberschuss wurde nicht bestimmt.

Das Carbonat 52 erwies sich unter Verwendung von Ligand 49 in dieser Reaktion als

unreaktiv. Auch bei eine Erhöhung der Reaktionstemperatur auf 60 °C ließen sich nur Spuren

des gewünschten Allylamins 53 detektieren (Einträge 1 und 2). Das entsprechende Allylacetat

26 hingegen lieferte bei 40 °C innerhalb von 16 h 53 in nahezu quantitativer Ausbeute

(Eintrag 3). Der beobachtete Enantiomerenüberschuss lag allerdings bei lediglich 5 % ee. Eine

Erniedrigung der Reaktionstemperatur auf RT hatte ein Absinken der Ausbeute auf 15 % zur

Folge und steigerte den Enantiomerenüberschuss nur auf 8 % ee (Eintrag 4).

Ein Vergleich der erzielten Enantiomerenüberschüsse (5-8 % ee) mit den von Togni erhaltenen

Werten (90-99 % ee), lässt darauf schließen, dass der unter Verwendung von Ligand 49 mit

54 J. F. Bower, R. Jumnah, A. C. Williams, J. M. J. Williams, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1997, 1411.


dem Metall gebildete 7-gliedrige Ring wahrscheinlich zu flexibel ist, um einen optimalen

Chiralitätstransfer zu ermöglichen.

3.3.2 Palladium-katalysierte allylische Alkylierung

Der Ligand 49 wurde ebenfalls in der Palladium-katalysierten allylischen Substitution von

1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) mit Dimethylmalonat eingesetzt. Die Reaktion wurde in

Gegenwart von 2 mol% Katalysator, in situ aus [PdCl(C3H5)]2 (1 mol%) und Ligand 49

(2 mol%) generiert, durchgeführt. Als Base wurde N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid (BSA)

verwendet (Schema 26).

OAc

MeO OMe

O O

BSA, KOAc, CH2Cl2, RT

MeO OMe

O O

[Pd(C3H5)Cl]2 (1 mol%)49 (2 mol%)

(S)-27: 95 %, 3 % ee26 Schema 26

Das Substitutionsprodukt (S)-27 konnte nach einer Reaktionszeit von 24 h in 95 % Ausbeute

und einem Enantiomerenüberschuss von nur 3 % ee isoliert werden. Da der erzielte

Enantiomerenüberschuss derart niedrig war, wurde auf eine weitere Optimierung der

Reaktionsbedingungen verzichtet.

Versuche, den Liganden in der asymmetrischen Rhodium-katalysierten Hydrierung von Styrol

einzusetzen, waren nicht erfolgreich. Das gewünschte 1-Phenylethanol (22) ließ sich

gaschromatographisch auch nach längeren Reaktionszeiten nicht nachweisen.


4 Immobiliserung der Taniaphos-Ligandenstruktur

4.1 Einleitung

Die Verwendung von polymergebundenen Katalysatoren in der organischen Synthese hat in

den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen.55 Nicht nur vor dem Hintergrund

ökonomischer Interessen, sondern auch in Hinsicht auf die ökologische Verantwortung, die die

Chemische Industrie trägt, sollten zukünftige chemische Prozesse so wenig Abfallprodukte wie

möglich erzeugen. Polymergebundene Katalysatoren stellen einen interessanten Ansatzpunkt

zum Erreichen dieses Zieles dar.

Der entscheidende Vorteil eines immobilisierten Liganden liegt zum einen in der einfachen

Abtrennung des Katalysators (z.B. durch simples Abfiltrieren), wodurch aufwendige

Reinigungsschritte, die in vielen Fällen große Mengen Lösungsmittelabfälle erzeugen,

überflüssig werden. Zum anderen lassen sich polymergebundene Katalysatoren häufig

mehrfach wiederverwenden, wodurch die Effizienz des Prozesses um ein Vielfaches gesteigert

wird.

Als Trägermaterialien zur Immobilisierung eines Liganden stehen prinzipiell 3 verschiedene

Substanzklassen zur Verfügung:

1) Lösliche Polymere (nicht-quervernetzte lineare Polymere) sind in geeigneten

Lösungsmitteln löslich. Diese Eigenschaft garantiert eine hohe Mobilität des

gebundenen Katalysators und ermöglicht einen guten Stofftransport, wodurch sich die

katalytischen Eigenschaften des gebundenen Liganden praktisch kaum von einem

ungebundenen Liganden unterscheiden. Der Nachteil eines an ein lösliches Polymer

gebundenen Katalysators besteht allerdings in der häufig problematischen Abtrennung

des Katalysators, die entweder durch Ultrafiltration oder durch Ausfällen des Polymers

(z.B. durch Temperatur- oder pH-Wertänderung) erfolgt.

2) Quellende Polymere sind dreidimensional-quervernetzte Polymere, die sich leicht

durch Filtration abtrennen lassen. Diese Verbindungen müssen, um einen vernünftigen

Stofftransport zu gewährleisten, in Lösungsmitteln verwendet werden, die ein Quellen

dieser Polymere ermöglichen.

55 Für eine Übersicht siehe: a) B. Clapham, T. S. Reger, K. D. Janda, Tetrahedron 2001, 57, 4637; b) B. Pugin, H.-U. Blaser in Comprehensive Asymmetric Catalysis, Vol. III, E. N. Jacobsen, A. Pfaltz, H. Yamamoto (Hrsg.), Springer, Berlin, 1999, S. 1367-1375 und dort zitierte Literatur.


3) Nichtquellende Trägermaterialien (hochvernetzte Polymere (z.B. Polyacrylate) und

anorganische Materialien) können im Gegensatz zu den bisher genannten

Substanzklassen in einer Vielzahl verschiedener Lösungsmittel eingesetzt werden,

ohne ihre Gestalt wesentlich zu verändern. Um einen immobilisierten Liganden mit

einem vernünftigen Verhältnis von Gewicht/(Mol katalytisch-aktiver Zentren) zu

erhalten, sollten die verwendeten Materialien eine große spezifisch Oberfläche

aufweisen. Das am häufigsten genutzte unlösliche Trägermaterial ist Silicagel.

Es erschien uns lohnenswert, einen Weg zu suchen, die in der Einleitung erwähnte

Ligandenstruktur 2 (Taniaphos) an die Festphase zu binden und so einen heterogenen

Katalysator zu erhalten, der sich effizient in der asymmetrischen Katalyse verwenden lässt und

gleichzeitig die oben genannten Vorteile eines polymergebundenen Liganden auf sich vereint.

Aufgrund des umfangreichen Know-Hows, das in unserer Gruppe bei der Verwendung

quellender Polymere in der Festphasensynthese besteht, wurde beschlossen, als Trägermaterial

ein Merrifield-Harz zu wählen.

Unterzieht man das Strukturmotiv dieses Liganden einer näheren Betrachtung und sucht nach

geeigneten Positionen zur Anknüpfung an die Festphase, so erhält man drei prinzipiell

mögliche Varianten (Abbildung 14).

NR PPh2

PPh2

NR2PPh2

PPh2

NR2PPh2

PPh2 FeFe Fe

Variante 1 Variante 2 Variante 3

Abbildung 14

Bei Variante 1 würde der Linker zwischen Ligand und Polymer am Arylrest sitzen. Wie bei

einer Betrachtung der Taniaphos-Synthese auffällt (siehe Schema 4), hätte dies allerdings den

Nachteil, dass man z.B. zur Variation der Länge des Linkers in der Synthese jedes Mal wieder

auf der ersten Stufe beginnen müsste, da sich eine Bindungsknüpfung am Arylrest auf einer

späteren Synthesestufe nicht verwirklichen lässt. Des weiteren lässt sich nicht von vornherein

ausschließen, dass ausgeprägte sterische Veränderungen am Arylrest nicht einen negativen


Einfluss auf den Enantiomerenüberschuss der durchzuführenden CBS-Reduktion haben

und/oder die Diastereoselektivität der gerichteten ortho-Lithiierung beeinträchtigen.

Variante 2 umgeht dieses Problem, da hier der bereits fertige Ligand 2 an den Träger gebunden

werden könnte. Dazu müsste Ligand 2 lediglich erneut ortho-lithiiert werden und anschließend

mit einem geeigneten Linker verbunden werden. Allerdings ist fragwürdig, ob sich Ligand 2

überhaupt sauber in ortho-Position deprotonieren lässt und falls dies der Fall sein sollte, ob der

so gebundene Ligand noch mit 2 vergleichbare Katalyseeigenschaften aufweist.

Die vielversprechendste Möglichkeit schien daher Variante 3 zu sein. Hier ist der Ligand über

eine Ankergruppe am Amin in der α-Position mit dem Polymer verbunden. Wird als Linker ein

langkettiger Alkylrest gewählt, so sollte sich der Anknüpfungspunkt an den Träger weit genug

vom aktiven Zentrum des Liganden entfernt befinden, um seine Katalyseeigenschaften nicht zu

beeinträchtigen.

Ausgehend von diesen Überlegungen wurde die in Schema 27 dargestellte Zielstruktur 54

gewählt.

Fe

O PPh2

PPh2

NMePGO BrNMe

BrOAc

HONH

Me

54 55

Fe

Fe

6 56

+

Schema 27

Als Linker fungiert in Verbindung 54 ein n-Hexylalkohol, der sich durch Standardverfahren an

ein Merrifield-Harz binden lassen sollte. Eine retrosynthetische Zerlegung von 54 liefert als

geeigneten Vorläufer das Ferrocenylamin 55, welches aus Aminoalkohol 56 und

Ferrocenylacetat 6 darstellbar sein sollte.


4.2 Synthese eines Modellliganden

Zu diesem Zeitpunkt konnte allerdings nicht mit Sicherheit gesagt werden, ob sich die lange

Alkylkette des Amins nicht negativ auf die Diastereoselektivität der bei der Darstellung von 54

durchzuführenden, gerichteten ortho-Lithiierung auswirken würde. Des weiteren könnten die

Katalyseeigenschaften des Liganden durch die Einführung des langkettigen Amins nachteilig

beeinflusst werden. Um diese Überlegungen zu überprüfen, sollte, bevor mit der Synthese der

in Schema 27 dargestellten Verbindungen begonnen wurde, eine Modellverbindung

synthetisiert werden (Schema 28).

PPh2

PPh2

NMe

BrNMeBrOAc

Fe

NH

n-HexMe

6

Fe

Fe

57: 79 %

58: 71 %, >96 % de


(5 Äquiv.)

CH3CN / H2O

2) ClPPh2 (2.5 Äquiv.)

-78 °C bis RT

-78 °C bis RT

Schema 28

Zu diesem Zweck wurde Ferrocenylacetat 6 in einem Gemisch aus Acetonitril und Wasser mit

(n-Hexylmethyl)amin in einer nukleophilen Substitutionsreaktion umgesetzt, wobei Amin 57 in

79 % Ausbeute isoliert werden konnte. Anhand der Reaktion von Amin 57 unter den üblichen

Bedingungen konnte nun gezeigt werden, dass ein mit einer langen Alkylkette substituiertes

Ferrocenylamin durchaus in der Lage ist, die gerichtete ortho-Lithiierung mit sehr guter

Diastereoselektivität durchzuführen. Diphosphan 58 wurde in einer Ausbeute von 71 % als

einziges Diastereomer (>96 % de) erhalten.

Das so gewonnene Diphosphan 58 wurde im folgenden als Modellverbindung für den

festphasengebundenen Liganden verwendet, um zu untersuchen, wie der n-Hexylsubstituent

die in asymmetrischen Hydrierungen erzielbaren Enantiomerenüberschüsse beeinflusst.


4.3 Test des Modellliganden 58 in der asymmetrischen Katalyse

Als erste Testreaktionen wurden die Rhodium-katalysierten Hydrierungen von

N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29) und Dimethylitaconat (46) gewählt (Schema

29).

PPh2

PPh2

NMePPh2

PPh2

NMe2

Ph

CO2Me

N(H)Ac

Fe

2a


58

Fe

29 (R)-43

Ph

CO2Me

N(H)Ac Rh(nbd)2BF4 (1 mol%)

L* (1 mol%)

L*= 2a: 95 % ee (R)

L*= 58: 95 % ee (R)

L*= 2a: 91 % ee (S)

L*= 58: 94 % ee (S)

H2 (1bar), MeOH/Toluol, RT


L* (1 mol%)

MeO2CCO2Me

46 (S)-47

CH3

MeO2CCO2Me

Schema 29

Wie aus Schema 29 ersichtlich, sind die erhaltenen Enantiomerenüberschüsse von 95 bzw.

94 % ee genauso gut bzw. sogar leicht besser als die mit Ligand 2a erzielten Resultate

(95 bzw. 91 % ee). Die Anwesenheit der Alkylkette im Molekül wirkt sich also nicht negativ

auf die Katalyseeigenschaften des Liganden aus, es macht sich vielmehr ein positiver sterischer

Effekt bemerkbar.

Um zu überprüfen, wie sich Ligand 58 in Ruthenium-katalysierten asymmetrischen

Hydrierungen bewährt, wurde des weiteren eine Testhydrierung von Dibenzoylmethan (59)

durchgeführt (Schema 30).


PPh2

PPh2

NMePPh2

PPh2

NMe2

Ph Ph

O O

Fe

2a

H2 (50 bar), EtOH, 50 °C

58

Fe

59

Ph Ph

OH OH

(SS)-60 [Ru] (0.5 mol%)

L* (0.5 mol%)

L*= 2a: 98 % ee (SS), 98 % de

L*= 58: 98 % ee (SS), 98 % de Schema 30

Auch in dieser Reaktion ließ sich Ligand 58 erfolgreich einsetzen. Der erhaltene

Enantiomerenüberschuss von 98 % ee und die beobachtete Diastereoselektivität von 98 % de

entsprechen den mit Ligand 2a erzielten Werten.

4.4 Synthese des Alkohols 61 und Anknüpfen an das Merrifield-Harz

Nach diesen erfreulichen Ergebnissen, sollte im folgenden die Synthese des

polymergebundenen Liganden 54 durchgeführt werden. Der eingeschlagene Syntheseweg ist in

Schema 31 dargestellt.


HO BrNMeBrOAc

HONH

MeHOCl

HONH

Me

TIPSO BrNMeTIPSO PPh2NMe

PPh2

HO PPh2NMe

PPh2

Fe56

6

55a: 90 %

Fe

63: 91 %

Fe

Fe

56: 63 %

61: 81 %

Fe

62: 67 %

MeNH2 (7.3 Äquiv.)

MeOH, 100 °CAutoklav

(5.0 Äquiv.)

CH3CN / H2O

Imidazol (2.5 Äquiv.)

TIPSCl (1.2 Äquiv.)

DMF, RT


2) ClPPh2 (2.2 Äquiv.)-78 °C bis RT

-78 °C bis RT

THF, RT

TBAF (1.0 Äquiv.)

Schema 31

Der erste Schritt der Synthese besteht aus der Darstellung des Aminoalkohols 56, welcher als

Linker zwischen Polymer und Ligand fungiert. Dazu wurde 6-Chlor-1-hexanol in einem

Autoklaven mit methanolischer Methylamin-Lösung zur Reaktion gebracht.56 Der

Aminoalkohol 56 ließ sich nach destillativer Reinigung in 63 % Ausbeute isolieren. 56 wurde

im folgenden mit Ferrocenylacetat 6 in einer nukleophilen Substitutionsreaktion zum

Ferrocenylamin 61 umgesetzt. Aufgrund der, im Vergleich mit der Hydroxygruppe, höheren

Nukleophilie des Stickstoffs wird 56 in dieser Reaktion selektiv am N-Atom alkyliert. Um die

beiden Phosphoratome in das Molekül einzuführen, musste zunächst der freie Alkohol in 61

geschützt werden. Als Schutzgruppe wurde die Triisopropylsilylgruppe gewählt, da

triisopropylsilylgeschützte Alkohole im allgemeinen stabil genug sind, um sich problemlos

56 S. B. Ross, R. Sandberg, B. A. Åkerman, K. E. Domeij, G. Stening, S. Svensson, J. Med. Chem. 1973, 16, 787.


säulenchromatographisch reinigen zu lassen und bequem durch Behandlung mit

Tetrabutylammoniumfluorid (TBAF) wieder zum freien Alkohol gespalten werden können. Die

entsprechende Umsetzung von Alkohol 61 mit einem Überschuss Triisopropylsilylchlorid

(TIPSCl) und Imidazol als Base lieferte den Silylether 55a in 90 % Ausbeute. Die Einführung

der beiden Phosphoratome erfolgte nun, wie bereits beschrieben, durch gleichzeitigen Brom-

Lithium-Austausch und gerichtete ortho-Lithiierung des Ferrocenylamins 55a und

anschließendes Abfangen des dilithiierten Zwischenproduktes mit Chlordiphenylphosphan. Die

Diastereoselektivität war auch hier, wie im Fall der n-hexylsubstituierten Modellverbindung,

58 sehr gut. Das Diphosphan 62 konnte in einer Ausbeute von 67 % in Form eines einzigen

Diastereomers (>96 % de) isoliert werden. Anschließendes Entschützen der Alkoholfunktion

durch Reaktion mit TBAF (Reaktionszeit: 1 h) lieferte den Alkohol 63 in guter Ausbeute

(91 %). Eine Erhöhung der Reaktionszeit führte hierbei zu Ausbeuteverlusten, da eine partielle

Oxidation der Phosphangruppen beobachtet werden konnte.

Die beiden erhaltenen Diphosphane 62 und 63 wurden ebenfalls in der Rhodium-katalysierten

Hydrierung von N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29) und Dimethylitaconat (46)

getestet (Schema 32).

PPh2

PPh2

NMeHOPPh2

PPh2

NMeTIPSO

62 63

Fe Fe

Ph

CO2Me

N(H)Ac


29 (R)-43

Ph

CO2Me


L* (1 mol%)

L*= 62: 95 % ee (R)

L*= 63: 95 % ee (R)

L*= 62: 96 % ee (S)

L*= 63: 94 % ee (S)

H2, (1 bar), MeOH/Toluol, RT


L* (1 mol%)

MeO2CCO2Me

46 (S)-47

CH3

MeO2CCO2Me

Schema 32


Die erzielten Enantiomerenüberschüsse liegen erwartungsgemäß in der gleichen

Größenordnung wie die mit Modellverbindung 58 erhaltenen Resultate. Erwähnenswert ist

hier, dass auch das Vorhandensein einer freien Alkoholfunktion in Ligand 63 keine

nachteiligen Auswirkungen auf den Umsatz oder den beobachteten Enantiomerenüberschuss

zeigt.

Die Beladung des Alkohols 63 an die Festphase ist in Schema 33 dargestellt.

O PPh2

PPh2

NMeHO PPh2NMe

PPh2

63Cl

54

Fe

1) NaH (1.5 Äquiv.)

2)

0 °C bis RT

DMF, 0 °C

3) MeOH

Fe

Schema 33

Hierzu wurde 63 mit Natriumhydrid (NaH) in DMF deprotoniert und die erhaltene Suspension

mit Merrifield-Harz bei Raumtemperatur gerührt.57 Das Fortschreiten der Beladung wurde

mittels HPLC verfolgt. Als interner Standard wurde Ferrocen verwendet. Nach einer

Reaktionszeit von 36 h wurde die Beladung zu >97 % bestimmt und der Reaktion Methanol

zugegeben, um nicht-abreagiertes Harz in eine unreaktive Form zu überführen. Der eingesetzte

Überschuss des Alkohols 63 konnte, nach säulenchromatographischer Reinigung des

Rückstandes der evaporierten Reaktionslösung und der vereinigten Waschlösungen, quantitativ

zurückgewonnen werden. Um zu beweisen, dass Verbindung 54 wirklich in der in Schema 33

dargestellten Form vorliegt und die Phosphoratome nicht während der Beladungsprozedur

oxidieren, musste ein Weg gefunden werden, den an die Festphase gebundenen Liganden näher

zu charakterisieren. Erstaunlicherweise ließ sich von einer Suspension des Harzes 54 in

Chloroform-d1 ein 31P-NMR-Spektrum aufnehmen. Das erhaltene Spektrum weist nur die für

Diphosphane des Taniaphos-Typs typischen Signale auf (31P-NMR, δ/ppm: -17.01

(d, J = 17.2 Hz), -23.86 (d, J = 17.2 Hz) und lässt keine Signale erkennen, die einem

Phosphanoxid zugeordnet werden können.

57 a) R. B. Andrade, O. J. Plante, L. G. Melean, P. H. Seeberger, Org. Lett. 1999, 1, 1811; b) L. G. Melean, W.-C. Haase, P. H. Seeberger, Tetrahedron Lett. 2000, 41, 4329.


4.5 Verwendung des polymergebundenen Taniaphos-Liganden 54 in der asymmetrischen Katalyse

Als Testsystem zur Evaluierung der Leistungsfähigkeit des immobilisierten Liganden 54 wurde

die Rhodium-katalysierte asymmetrische Hydrierung von N-Acetyldehydrophenylalanin-

methylester (29) gewählt. Der Katalysator (1 mol%) wurde in situ aus Rh(nbd)2BF4 (1 mol%)

und dem polymergebundenen Liganden 54 (1 mol%) hergestellt. Die erhaltenen Ergebnisse

sind in Tabelle 8 zusammengefasst.

Tabelle 8. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von N-Acetyldehydro-

phenylalaninmethylester (29) unter Verwendung des immobilisierten Liganden 54.

Ph

CO2Me

N(H)Ac

29


(R)-43

Ph

CO2Me


54 (1 mol%)

Cyclus t [h] p [bar] Umsatz [%]a ee [%]b

1 1.25 1 100 96 (R)

2 12.0 1 84 96 (R) aDer Umsatz wurde 1H-NMR-spektroskopisch bestimmt.bDer Enantiomerenüberschuss wurde durch GC (Säule: Chirasil-L-Val) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturwerten ermittelt.

Wie aus Tabelle 8 ersichtlich ist, verlief die Hydrierung bei der ersten Verwendung des

immobilisierten Liganden problemlos. Nach einer Reaktionszeit von 1.25 h konnte 1H-NMR-

spektroskopisch kein Ausgangsmaterial mehr detektiert werden. Der Enantiomerenüberschuss

des erhaltenen (R)-N-Acetylphenylalaninmethylesters (R)-(43) betrug 96 % ee. Nach Waschen

und Abfiltrieren des Polymers unter Argon wurde das Harz erneut eingesetzt. Bei der zweiten

Verwendung konnte allerdings auch nach längerer Reaktionszeit kein vollständiger Umsatz

erreicht werden. Nach 12.0 h betrug der Umsatz 84 %, bei einem Enantiomerenüberschuss von

96 % ee.

Da das nach dem ersten Cyclus erhaltene Filtrat eine leicht gelbliche Farbe aufwies, wurde ein

Leaching des Metalls für dieses Verhalten des Systems verantwortlich gemacht.

Ein erster Versuch das Leaching des Metalls zu unterdrücken, bestand in der Verwendung

eines weniger polaren Lösungsmittels. So wurde statt des 1:1 MeOH/Toluol-Gemisches

versucht, die Reaktion in reinem Toluol durchzuführen (siehe Tabelle 9).


Tabelle 9. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von N-Acetyldehydro-phenylalaninmethylester (29) unter Verwendung des immobilisierten Liganden 54.

Ph

CO2Me

N(H)Ac

29

H2 (1 bar), Toluol, RT

(R)-43

Ph

CO2Me


54 (1 mol%)

Cyclus t [h] p [bar] Umsatz [%]a ee [%]b

1 2.0 1 100 95 (R)

2 12 1 74 94 (R) aDer Umsatz wurde 1H-NMR-spektroskopisch bestimmt.bDer Enantiomerenüberschuss wurde durch GC (Säule: Chirasil-L-Val) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturwerten ermittelt.

Die Hydrierung war bei der ersten Verwendung des Harzes nach 2 h vollständig und lieferte

das Produkt (R)-43 in 95 % ee. Nach Waschen und Abfiltrieren des Polymers unter Argon

wurde das Harz erneut eingesetzt. Bei der zweiten Verwendung konnte allerdings auch hier

kein vollständiger Umsatz erzielt werden. Der Umsatz betrug nach 12 h 74 % und der

Enantiomerenüberschuss wurde zu 94 % ee bestimmt. Das Leaching ließ sich also auch durch

Verwendung eines unpolareren Lösungsmittels nicht verhindern.

Auch durch erneute Zugabe von Rh(nbd)2BF4 nach dem ersten Cyclus ließ sich der Umsatz nur

wenig steigern, es schied sich innerhalb kurzer Zeit Rh-Schwarz ab und der

Enantiomerenüberschuss des Produktes sank auf 83 % ee. Aufgrund dieses Sachverhaltes

wurde davon ausgegangen, dass es sich nicht allein um ein Leaching handelt, sondern dass der

Ligand während der Reaktion in eine inaktive Form übergeht oder während der Hydrierung

vom Polymer abgespalten wird.

Um diese Problematik näher zu untersuchen, wurde die Hydrierung in ausreichender

Ansatzgröße durchgeführt, um ein 31P-NMR von der erhaltenen Reaktionslösung und vom

abfiltrierten, unter Argon gewaschenen Harz aufnehmen zu können. Im NMR-Spektrum der

Lösung ließ sich kein 31P-Signal beobachten, während das NMR-Spektrum der Suspension des

Harzes sowohl zwei Signale bei –17.14 und –23.95 ppm, als auch zwei sehr breite Signale

zwischen 27 und 33 ppm aufwies. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass der Ligand während

der Hydrierung nicht vom Polymer abgespalten wird. Des weiteren deuten die zwei Signale bei

–17.14 und –23.95 ppm, die dem polymergebundenen, nicht komplexierten Diphosphan

zugeordnet werden können, darauf hin, dass es tatsächlich zu einem Leaching des Metalls


kommt. Die beiden sehr breiten Signale zwischen 27 und 33 ppm konnten nicht eindeutig

zugeordnet werden. Es handelt sich hierbei wahrscheinlich um den Rhodium-Ligand-Komplex

und um eine inaktive (z.B. oxidierte Form) des Liganden. Aufgrund dieser Beobachtungen lässt

sich sagen, dass es bei der Reaktion sowohl zu einem Leaching des Metalls kommt, als auch

dass der polymergebundene Ligand während der Hydrierung in eine inaktive Form übergeht.

Für zukünftige Arbeiten erscheint es lohnenswert, zu untersuchen, ob sich das Leaching und

die Inaktivierung des Liganden durch Anknüpfen des nun verfügbaren Alkohols 63 an andere

Trägermaterialien als ein Merrifield-Harz vermeiden lässt. So sind aus der Literatur Beispiele

bekannt, dass die Wahl des verwendeten Polymers entscheidenden Einfluss auf die

Katalyseeigenschaften des immobilisierten Liganden hat.58

Zusammenfassend lässt sich zu diesem Kapitel sagen, dass es zum ersten Mal gelungen ist, den

Taniaphos-Liganden an ein festes Trägermaterial zu binden und in einer asymmetrischen

Katalyse einzusetzen. Die erhaltenen Enantiomerenüberschüsse (bis zu 96 % ee) sind mit den

in Lösung erzielten Resultaten vergleichbar, wobei sich der polymergebundene Ligand ein

zweites Mal in der Hydrierung einsetzen lässt. Mit dem dargestellten Alkohol 63 steht nun ein

Baustein zur Verfügung, der sich auch ideal zur Anbindung an andere Trägermaterialien wie

z. B. Silicate oder auch lösliche Polymere eignet.

58 C. Saluzzo, R. ter Halle, F. Touchard, F. Fache, E. Schulz, M. Lemaire, J. Organometall. Chem. 2000, 603, 30 und dort zitierte Literatur.


5 Planar chirale Ferrocenylliganden zur Umsetzung eines neuen Konzeptes in der asymmetrischen Katalyse

5.1 Einleitung

Eine der wichtigsten Ligandenfamilien in der asymmetrischen Katalyse stellen Diphosphane

dar, die eine Chiralitätsachse aufweisen.59 Axiale Chiralität (Atropisomerie) resultiert aus

eingeschränkter Rotation um eine Einfachbindung, unter der Voraussetzung, dass die

Rotationsbarriere hoch genug ist, um die beiden enantiomerenreinen Spezies isolieren zu

können. Die Bedingung, unter der Atropisomerie auftritt, wurde von Oki willkürlich so

definiert, dass die Enantiomere isolierbar sein müssen und ihre Halbwertszeit mindestens

1000 s beträgt.60 2,2’-substituierte 1,1’-Binaphthylderivate sind nicht nur aufgrund ihrer

besonders hohen Konfigurationsstabilität sehr interessante Vertreter dieser Verbindungsklasse.

Ihre konformative Flexibilität um die C(1)-C(1’)-Bindung erlaubt eine Vielzahl verschiedener

Bisswinkel und somit eine Anpassung an eine ganze Reihe unterschiedlicher

Übergangsmetalle. Diese Eigenschaft macht diese Verbindungen zu vielversprechenden

Kandidaten für Liganden in der asymmetrischen Katalyse. Die wohl prominentesten Vertreter

dieser Substanzklasse sind (R)- und (S)-2,2’-Bis(diphenylphosphan)-1,1’-binaphthyl, (R)- und

(S)-(BINAP), deren Strukturen in Schema 34 dargestellt sind. Seit der Einführung9a dieser

Liganden in die asymmetrische Katalyse durch Noyori und Takaya im Jahre 1980 wurde eine

Vielzahl katalytischer Anwendungen von BINAP veröffentlicht und patentiert.

Einer der Nachteile, den die Verwendung axial chiraler Liganden häufig mit sich bringt,

besteht in ihrer meist aufwendigen Synthese. So greift der überwiegende Teil der

beschriebenen Synthesen axial chiraler Diphosphane auf die Trennung diastereomerer

Komplexe aus den entsprechenden racemischen Phosphanoxiden und Camphersulfonsäure oder

Weinsäurederivaten zurück.9c,61 Eine weitere Möglichkeit besteht in der von Otsuka und Wild

entwickelten Methode,62 chirale Amin-Pd(II)-Komplexe mit den racemischen Diphosphanen zu

59 Für eine Übersicht siehe: M. McCarthy, P. J. Guiry, Tetrahedron 2001, 57, 3809. 60 M. Oki, Top. Stereochem. 1983, 14, 1. 61 Siehe z. B.: a) R. Schmid, J. Foricher, M. Cereghetti, P. Schönholzer, Helv. Chim. Acta 1991, 74, 370; b) A. E. S. Gelpke, H. Kooijman, A. L. Spek, H. Hiemstra, Chem. Eur. J. 1999, 5, 2472; c) T. Benincori, E. Cesarotti, O. Piccolo, F. Sannicolò, J. Org. Chem. 2000, 65, 2043; d) C. Pai, C. Lin, C. Chen, A. S. C. Chan, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 11513. 62 a) S. Otsuka, A. Nakamura, T. Kano, K. Tani, J. Am. Chem. Soc. 1971, 93, 4301; b) K. Tani, L. D. Brown, J. Ahmed, J. A. Ibers, M. Yokota, A. Nakamura, S. Otsuka, J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 7876; c) N. K. Roberts, S. B. Wild, J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 6254; d) N. K. Roberts, S. B. Wild, J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1979, 2015.


bilden und diese fraktioniert zu kristallisieren.9a,b,63 Exemplarisch seien beide Methoden am

Beispiel der Synthese von BINAP veranschaulicht (Schema 34).64

BrBr

BrBr

(S)-BINAP

P(O)Ph2

P(O)Ph2

PPh2

PPh2

PPh2

PPh2

P(O)Ph2

P(O)Ph2

Me2N PdCl

PPh2

PPh2

(R)-BINAP

(S)-BINAP

PPh2

PPh2

Pd

Me2N

PPh2

PPh2

BPh4

1) Mg

2) Ph2POCl

1) (-)-Camphersulfonsäure + AcOH oder(-)-2,3-O- Dibenzoyl-L-Weinsäure

2) Fraktionierende Kristallisation3) Base

HSiCl3, Et3N

1) n-BuLi

2) Ph2PCl

1)

22) NaB(Ph)4

1) Fraktionierende Kristallisation2) LiAlH4

und

Schema 34

63 Siehe z. B.: a) R. Schmid, M. Cereghetti, B. Heiser, P. Schönholzer, Helv. Chim. Acta 1988, 71, 897; b) H. Jendralla, C. H. Li, E. Paulus, Tetrahedron: Asymmetry 1994, 5, 1297. 64 Für weitere Konzepte zur Darstellung axial chiraler Verbindungen siehe: a) B. H. Lipshutz, Y.-J. Shin, Tetrahedron Lett. 1998, 39, 7017; b) G. Bringmann, D. Menche, Acc. Chem. Res. 2001, 34, 615.


Uns stellte sich nun die Frage, ob sich ein Ligand darstellen lässt, der, ebenso wie ein axial

chiraler Ligand, einen sehr variablen Bisswinkel besitzt, dessen Synthese sich aber kurz und

einfach gestaltet und auf derartige Racematspaltungen verzichtet.

Ein Ansatz, um dieses Ziel zu erreichen, könnte darin bestehen, statt eines axial chiralen

Liganden, einen Liganden zu synthetisieren, der a priori über keine Chiralitätsachse verfügt,

der aber durch Komplexierung an ein Metallzentrum einen Komplex formt, der eine

Chiralitätsachse besitzt. Eine Ligandenstruktur, mit der sich dieses Konzept verwirklichen

lassen könnte, ist in Schema 35 dargestellt.

Ar2P

MLL

PAr2

Ar2P

PAr2

Fe

10

Fe

64

MLn

Schema 35

Die Komplexierung an ein Metallzentrum sollte mit dem planar chiralen Ferrocenyldiphosphan

10 so erfolgen, dass sich das Metallatom nur auf der Oberseite des sperrigen Ferrocengerüstes

befindet. Bei einer Koordination unterhalb der Ebene des oberen Cp-Ringes sollten hingegen

ungünstige sterische Wechselwirkungen zwischen dem Diphenylphosphansubstituenten und

dem unteren Cp-Ring auftreten. Des weiteren sollte, aufgrund der geometrischen Anordnung

der beiden Phosphangruppen, eine Komplexierung des Metalls nur so möglich sein, dass sich

das Metall im linken oberen Quadranten der Molekülstruktur befindet. Diese strikten sterischen

Anforderungen an den zu bildenden Komplex 64 sorgen dafür, dass durch die Koordination an

das Metallzentrum die Rotation um die C-C-Bindung zwischen Ferrocen und Phenylring

eingefroren wird. Dadurch wird in dem Komplex eine Chiralitätsachse erzeugt (Abbildung 15).

P

PM

Ar Ar

ArAr

P

PMAr Ar

ArAr

ungünstig bevorzugt Abbildung 15


5.2 Synthese planar chiraler Ferrocenylliganden des Typs 10

Eine retrosynthetische Analyse der angestrebten Zielstruktur 10 ergibt als geeigneten Vorläufer

das planar chirale ortho-substituierte Ferrocenylsulfoxid 65 (Schema 36). Diese Verbindung

wiederum sollte sich ausgehend vom chiralen Ferrocenylsulfoxid 66 durch diastereoselektive

Deprotonierung und anschließende Kreuzkupplungsreaktion mit 1-Iod-2-brombenzol erhalten

lassen.

S

BrO

Ph2P

PPh2 SO

Fe

10

Fe

65 66

Fe

BrI

+

Schema 36

Der erste Schritt in der Ligandsynthese ist die Darstellung von (S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid

(66). Die Synthese wurde nach einer Vorschrift von Kagan über zwei Stufen durchgeführt

(Schema 37).65

SO

SnBu3Fe

SMenthylO

Fe

66: 72 %

Fe

67: 70 %

1) t-BuLi (2.0 Äquiv.), n-Pentan/THF, 0 °C

2) Bu3SnCl (1.5 Äquiv.), 0 °C

1) n-BuLi (1.0 Äquiv.), THF -78 °C bis RT2) THF, -24 °C

68 (1.1 Äquiv.)

>99 % ee nach Umkristallisieren

O

Schema 37

65 O. Riant, G. Argourch, D. Guillaneux, O. Samuel, H. B. Kagan, J. Org. Chem. 1998, 63, 3511.


Ferrocen wurde mit t-BuLi (2.0 Äquiv.) in einem 1:1 Gemisch aus n-Pentan und THF

deprotoniert. Das Lösungsmittelgemisch sorgt dafür, dass ein Großteil des gebildeten

Ferrocenyllithiums ausfällt und so für eine zweite unerwünschte Deprotonierung nicht mehr

zur Verfügung steht. Nach Abfangen der Lithiumverbindung mit Tributylzinnchlorid

(1.5 Äquiv.) konnte Tributylzinnferrocen (67) nach Destillation in 70 % Ausbeute isoliert

werden. Im nächsten Schritt wurde durch Zinn-Lithium-Austausch aus 67 erneut

Ferrocenyllithium erhalten, das mit dem Andersen-Sulfinat 68 zum gewünschten

Ferrocenylsulfoxid 66 umgesetzt wurde. Der Enantiomerenüberschuss des Produktes lag bei

96 % ee und konnte durch Umkristallisieren auf >99 % ee gesteigert werden, so dass 66 in

72 % Ausbeute enantiomerenrein isoliert wurde. Der Grund für den Umweg über die

Zinnverbindung liegt darin, dass man bei der Deprotonierung von Ferrocen zum einen immer

auch die dilithiierte Verbindung erhält und die Reaktion zum anderen nicht vollständig abläuft,

d.h. immer Spuren der verwendeten metallorganischen Base vorhanden sind. Diese Spuren

reichen aus, um in der Reaktion mit dem Andersen-Sulfinat 68 eine Racemisierung des

gebildeten chiralen Sulfoxids 66 zu katalysieren. Das Tributylzinnferrocen stellt also eine

lagerfähige Form von Ferrocenyllithium dar, die durch Zinn-Lithium-Austausch sauber in die

Mono-Lithiumverbindung überführt werden kann.

Zur Darstellung des gewünschten Liganden musste Sulfoxid 66 nun ortho-lithiiert und in einer

Kreuzkupplungsreaktion zu 65 umgesetzt werden.

Aufgrund der guten Ergebnisse, die in Kreuzkupplungsreaktionen mit α-Methoxyferrocenyl-

verbindungen unter analogen Reaktionsbedingungen erhalten wurden (siehe Abschnitt 1.2), fiel

die Wahl erneut auf die Negishi-Kreuzkupplung.41 Zunächst sollte geklärt werden, ob die aus

Sulfoxid 66 gebildete Zinkspezies überhaupt mit Aryliodiden zu den gewünschten

Kreuzkupplungsprodukten reagiert (Schema 38).

SO

SO

66

Fe Fe

69: 91 %, >96 % de

1) LDA (1.1 Äquiv.), THF -78 °C, 30 min

PhI (0.7 Äquiv.)

2) ZnBr2 (1.3 Äquiv.), -78 °C bis RT3) Pd(dba)2 (5 mol%), tfp (10 mol%), THF, 65 °C, 16 h

Schema 38


Als Testreaktion wurde das Ferrocenylsulfoxid 66 nach Kagan mit Lithiumdiisopropylamid

(LDA) (1.1 Äquiv.) diastereoselektiv ortho-lithiiert und anschließend mit ZnBr2 (1.3 Äquiv.)

ummetalliert. Die gebildete Ferrocenylzinkverbindung konnte schließlich unter Verwendung

von Pd(dba)2 und tfp mit Phenyliodid zur Reaktion gebracht werden.42 Das Ferrocenylsulfoxid

69 wurde in ausgezeichneter Ausbeute (91 %) als einziges Diastereomer (>96 % de) isoliert.

Wie sich später herausstellte, ist eine analoge Negishi-Kreuzkupplung zwischen Sulfoxid 66

und 1-Iod-2-methoxybenzol bereits in der Literatur beschrieben.66

Zur Synthese des gewünschten Liganden musste 66 nun unter den gleichen Bedingungen mit

1-Iod-2-brombenzol umgesetzt werden und abschließend beide Phosphansubstituenten durch

Brom- bzw. Sulfoxid-Lithium-Austausch eingeführt werden (Schema 39).

SO

S

BrO

Ph2P

PPh2

66

Fe

BrI

Fe

10a: 26 %

Fe

70: 57%, >96 % de


(0.7 Äquiv.)


1) t-BuLi (3.5 Äquiv.), THF, -78 °C, 15 min

2) ClPPh2 (2.5 Äquiv.), -78 °C bis RT

Schema 39

Das Kreuzkupplungsprodukt 70 konnte in einer akzeptablen Ausbeute von 57 % als einziges

Diastereomer (>96 % de) isoliert werden. Die Tatsache, dass die Ausbeute bei Verwendung

von 1-Iod-2-brombenzol viel geringer ausfällt als bei Phenyliodid (91 %) lässt sich auf die

größere sterische Hinderung durch den Bromsubstituenten in der ortho-Position zurückführen.

Im letzten Schritt der Ligandsynthese wurde 70 durch gleichzeitigen Brom- und Sulfoxid-

Lithium-Austausch in die entsprechende dilithiierte Spezies umgewandelt, welche schließlich

66 H. L. Pedersen, M. Johannsen, Chem. Commun. 1999, 2517.


durch Abfangen mit Chlordiphenylphosphan den gewünschten Liganden 10a in 26 % Ausbeute

lieferte.

Da die Ausbeute des gleichzeitigen Brom- und Sulfoxid-Lithium-Austausches nur

unbefriedigend ausfiel, stellte sich die Frage, ob die Kreuzkupplungsreaktion nicht auch direkt

mit einem 1-Iod-2-(diarylphosphino)benzol, wie z.B. 35 (siehe Schema 40), durchführbar ist,

so dass im letzten Schritt nur ein Sulfoxid-Lithium-Austausch vorgenommen werden müsste.

Des weiteren hätte diese Synthesestrategie den Vorteil, dass sich auch zwei unterschiedliche

Phosphansubstituenten in das Molekül einführen ließen.

Da die beiden literaturbekannten Synthesen67 von 1-Iod-2-(diphenylphosphino)benzol (35) als

zu aufwendig beurteilt wurden, sollte zuerst ein einfacher Zugang zum gewünschten 1-Iod-2-

(diphenylphosphino)benzol (35) gefunden werden. Aus diesem Grund wurde untersucht, ob

sich der in unserer Gruppe intensiv bearbeitete Iod-Magnesium-Austausch zur Darstellung

dieser Struktur eignet (Schema 40).

I

IPPh2

I

35: 64 %

1) i-PrMgBr (1.0 Äquiv.), THF, -30 °C, 15 min2) ClPPh2 (1.2 Äquiv.), -30 °C bis RT71

Schema 40

Zu diesem Zweck wurde 1,2-Diiodbenzol (71) bei –30 °C mit i-PrMgBr (1.0 Äquiv.) umgesetzt

und die intermediär gebildete Grignard-Verbindung mit Chlordiphenylphosphan (1.2 Äquiv.)

abgefangen. Der Iod-Magnesium-Austausch war bereits nach einer Reaktionszeit von 15 min

vollständig, wie sich durch gaschromatographische Analyse hydrolysierter Aliquote der

Reaktionslösung nachweisen ließ. 1-Iod-2-(diphenylphosphino)benzol (35) konnte in 64 %

Ausbeute isoliert werden.

Im folgenden wurde untersucht, ob die Kreuzkupplungsreaktion auch zwischen einem sterisch

gehinderten Aryliodid wie Verbindung 35 und dem ortho-metallierten Ferrocenylsulfoxid 66

möglich ist (Schema 41).

67 a) O. Desponds, C. Huynh, M. Schlosser, Synthesis 1998, 983; b) S. E. Tunney, J. K. Stille, J. Org. Chem. 1987, 52, 748.


SO

S

PPh2OFe

66PPh2

I

Fe

72: 74%, >96 % de


35 (0.7 Äquiv.)


Schema 41

Wie sich herausstellte, ist das Aryliodid 35 in der unter analogen Reaktionsbedingungen

durchgeführten Negishi-Kreuzkupplung sogar reaktiver als 1-Iod-2-brombenzol. Das

entsprechende Kreuzkupplungsprodukt 72 ließ sich in 74 % Ausbeute in Form eines einzigen

Diastereomers (>96 % de) erhalten.

Die absolute Stereochemie des Produktes konnte durch Kristallstrukturanalyse bestätigt werden

(Abbildung 16).

Fe1S1

O1

P1

Abbildung 16: Kristallstruktur von Sulfoxid 72.


Aus Abbildung 16 lässt sich erkennen, dass das erhaltene Kreuzkupplungsprodukt 72, in

Übereinstimmung mit dem Mechanismus der ortho-dirigierten Deprotonierung,

(Sp)-konfiguriert ist.

Der gewünschte Ligand 10a ließ sich nun durch Sulfoxid-Lithium-Austausch und

anschließende Umsetzung mit Chlordiphenylphosphan in sehr guter Ausbeute (81 %) darstellen

(Schema 42).

FeS

PPh2O

Ar2P

PPh2

72 10a: Ar = Ph, 81 % 10b: Ar = o-Fur, 46 %

1) t-BuLi (2.0 Äquiv.), THF, -78 °C, 5 min

2) ClPAr2 (3.5 Äquiv.), -78 °C bis RT

Fe

Schema 42

Analog ließ sich nun unter Verwendung von Chlordi(o-furyl)phosphan (44) als Elektrophil

auch Ligand 10b (46 % Ausbeute) synthetisieren, der zwei verschiedene Phosphan-

Substituenten trägt.68

5.3 Test des Komplexierungsverhaltens des Liganden 10a

Nachdem nun ein effizienter Syntheseweg zur Darstellung der Ligandenstruktur gefunden

worden war, sollte untersucht werden, ob die Liganden tatsächlich das vorhergesagte

Komplexierungsverhalten zeigen und somit zur Verwirklichung des angestrebten Konzeptes

geeignet sind.

Dazu wurde Ligand 10a mit [Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Äquiv.) und LiClO4 (5 Äquiv.) umgesetzt. Es

gelang, den erhaltenen Pd-Komplex 73 in Form gelber, nadelförmiger Kristalle zu isolieren und

röntgenographisch zu charakterisieren (Abbildung 17).

68 Die Diphosphane des Typs 10 und ihre Anwendung in der asymmetrischen Katalyse wurden in Zusammenarbeit mit der Degussa AG patentiert.


Abbildung 17: Kristallstruktur des Palladiumkomplexes 73. Das ClO4-Anion und die H-Atome sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht abgebildet.

Wie sich aus Abbildung 17 erkennen lässt, komplexiert Ligand 10a das Palladiumion in der

vorhergesagten Weise. Das Palladiumion wird von den beiden Phosphoratomen oberhalb der

Ebene des substituententragenden Cp-Rings in einer cis-Anordnung komplexiert. Die übrigen

Koordinationsstellen am Palladium werden von einem Allylsubstituenten besetzt.

Des weiteren wurde eine 31P-NMR-spektroskopische Untersuchung des im folgenden

verwendeten Katalysatorsystems aus Ligand 10a und [Pd(C3H5)Cl]2 (0.5 Äquiv.) durchgeführt.

Im aufgenommenen Spektrum ließ sich ebenfalls nur ein Signalsatz (31P-NMR, CDCl3, δ/ppm:

17.86 und 15.06, AB q, J = 50.5 Hz) erkennen, der sich dem postulierten Metall-Ligand-

Komplex des Typs 64 zuordnen lässt.


5.4 Anwendung der Liganden 10a und 10b in der asymmetrischen Katalyse

5.4.1 Palladium-katalysierte allylische Alkylierung von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) und 1,1,3-Triphenyl-3-acetoxypropen (74)

Die neuen Liganden 10a und 10b wurden in der Palladium-katalysierten asymmetrischen

allylischen Alkylierung von racemischem 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) mit

Dimethylmalonat eingesetzt. Die Reaktionen wurden in Gegenwart von 2 mol% Katalysator,

der in situ aus [Pd(C3H5)Cl]2 (1 mol%) und dem verwendeten Liganden (2 mol%) generiert

wurde, durchgeführt. Als Base wurde N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid (BSA) verwendet. Die

erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 10 zusammengefasst.

Tabelle 10. Asymmetrische Palladium-katalysierte allylische Alkylierung von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) unter Verwendung der Liganden 10a und 10b.

OAc

MeO OMe

O O

BSA, KOAc, CH2Cl226

MeO OMe

O O

(S)-27

[Pd(C3H5)Cl]2 (1 mol%)L* (2 mol%)

Eintrag Ligand (L*) T [°C] t [h] Ausbeute [%] ee [%]a

1 10a 20 3 97 92 (S)

2 10a 0 4.5 98 95 (S)

3 10a -20 24 76 98 (S)

4 10b 20 22 98 61 (S)

5 10b -20 48 - - aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt.

Wie sich aus Tabelle 10 entnehmen lässt, stellte sich Ligand 10a unter diesen

Reaktionsbedingungen als sehr reaktiv heraus. So konnte bei Raumtemperatur innerhalb einer

Reaktionszeit von 3 h das Substitutionsprodukt (S)-27 in 97 % Ausbeute und 92 % ee isoliert

werden (Eintrag 1). Diese ausgeprägte Reaktivität erlaubte ein Absenken der

Reaktionstemperatur (Einträge 2 und 3) auf bis zu –20 °C, so dass (S)-27 schließlich in 76 %

Ausbeute und 98 % ee erhalten wurde. Ligand 10b war hingegen nicht so reaktiv wie Ligand


10a und benötigte bei Raumtemperatur 22 h, um vollständigen Umsatz zu erreichen. Der

erzielte Enantiomerenüberschuss (61 % ee) war ebenfalls geringer als mit Ligand 10b

(Eintrag 4). Bei Erniedrigung der Reaktionstemperatur auf –20 °C ließ sich kein Umsatz mehr

beobachten (Eintrag 5).

Ein weiteres Substrat, das unter Verwendung von Ligand 10a erfolgreich alkyliert werden

konnte ist 1,1,3-Triphenyl-3-acetoxypropen (74).69 Die Reaktionen wurden in Gegenwart von

5 mol% Katalysator, in situ aus [Pd(C3H5)Cl]2 (2.5 mol%) und Ligand 10a (10 mol%)

generiert, durchgeführt. Das als Nukleophil eingesetzte Dimethylmalonat wurde zuvor mit

Kalium- bzw. Natriumhydrid deprotoniert. Die erzielten Resultate sind Tabelle 11 zu

entnehmen.

Tabelle 11. Asymmetrische Palladium-katalysierte allylische Alkylierung von 1,1,3-Triphenyl-3-acetoxypropen (74) unter Verwendung des Liganden 10a.

Ph Ph

OAcPhMeO OMe

O OM

74 75Ph Ph

CH(CO2Me)2Ph

76Ph

CH(CO2Me)2

[Pd(C3H5)Cl]2 (2.5 mol%)10a (10 mol%) THF

+ PhPh

Eintrag M T [°C] t [h] Ausbeute [%] ee [%]a

1 K 60 1 59 (75), 37 (76) 84 (S)

2 K 20 48 50 (75), 32 (76) 90 (S)

3 Na 60 2 94 (75), 0 (76) 85 (S)

4 Na 20 36 31 (75), 0 (76) 88 (S) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt.

Wurde die Substitution unter Verwendung des Kaliumsalzes des Dimethylmalonates

durchgeführt (Eintrag 1), so wurden beide Regioisomere 75 (59 %) und 76 (37 %) in der

Reaktion gebildet. Die beiden Verbindungen ließen sich säulenchromatographisch trennen, das

gewünschte chirale Produkt 75 wurde in einem Enantiomerenüberschuss von 84 % ee erhalten.

Ein Absenken der Reaktionstemperatur auf Raumtemperatur resultierte in einer Erhöhung des

Enantiomerenüberschusses auf 90 % ee, änderte aber nichts an der unbefriedigenden

Regioselektivität der Reaktion (Eintrag 2). Durch Verwendung von Natriumhydrid als Base,

69 G. J. Dawson, J. M. J. Williams, S. J. Coote, Tetrahedron: Asymmetry 1995, 6, 2535.


konnte dieses Regioselektivitätsproblem jedoch gelöst werden. Die unter analogen

Reaktionsbedingungen durchgeführte Substitution (Eintrag 3) lieferte ausschließlich das chirale

Produkt 75 in ausgezeichneter Ausbeute (94 %) und einem Enantiomerenüberschuss von

85 % ee. Ein Absenken der Reaktionstemperatur auf Raumtemperatur ließ die Ausbeute auf

31 % sinken und steigerte den Enaniomerenüberschuss lediglich bis auf 88 % ee (Eintrag 4).

5.4.2 Palladium-katalysierte asymmetrische allylische Aminierung

Die Liganden 10a und 10b wurden auch in der asymmetrischen allylischen Aminierung von

racemischem 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) eingesetzt. Als Nukleophile dienten das

Kaliumsalz von p-Toluolsulfonsäureamid (Nukleophil I), das Kaliumsalz von Benzoylhydrazin

(Nukleophil II) und Benzylamin (Nukleophil III). Die Herstellung der Nukleophile I und II

erfolgte durch Deprotonierung der entsprechenden Substrate mit Kaliumhydrid. Sämtliche

Substitutionsreaktionen wurden in Gegenwart von 2 mol% Katalysator, in situ aus

[Pd(C3H5)Cl]2 (1 mol%) und dem verwendeten Liganden (2 mol%) generiert, durchgeführt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 12 zusammengefasst.


Tabelle 12. Asymmetrische allylische Aminierung von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) unter Verwendung der Liganden 10a und 10b.

OAc

R NHK

SO2

HN Ph

OH2N Ph

26

NHR

77: R = Ts

*

Nukleophil I: R =

Nukleophil II: R =

Nukleophil III:

[Pd(C3H5)Cl]2 (1 mol%)L* (2 mol%), THF

78: R = NHBz

53: R = NHBn

Eintrag Nukleophil Ligand

(L*)

T [°C] t [h] Produkt Ausbeute [%] ee [%]a,b

1 I 10a 20 2.5 77 96 94 (-)

2 I 10a -20 48 77 78 97 (-)

3 II 10a 20 1.5 78 96 86 (-)

4 II 10a -20 24 78 98 95 (-)

5 III 10a 20 4 53 71 82 (R)c

6 III 10a -20 36 53 Spuren -d

7 I 10b 20 72 77 27 71 (-)

8 II 10b 20 72 78 70 79 (-)

9 III 10b 20 72 53 Spuren -d

aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. bVorzeichen des optischen Drehwertes in Klammern, die absolute Stereochemie wurde nicht ermittelt. cDie absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten bestimmt. dDer Enantiomerenüberschuss wurde nicht bestimmt.

Ligand 10a erwies sich auch in dieser Reaktion als sehr reaktiv. Mit den Nukleophilen I und II

konnten die gewünschten Amine 77 und 78 bei Raumtemperatur in quantitativer Ausbeute und

einem Enantiomerenüberschuss von 94 % ee bzw. 86 % ee erhalten werden (Einträge 1 und 3).

Ein Absenken der Reaktionstemperatur auf –20 °C führte in beiden Fällen zu einer

Enantioselektivitätssteigerung, 77 wurde in 97 % ee isoliert (Eintrag 2) und 78 in 95 % ee

(Eintrag 4). Benzylamin (Nukleophil III) war das am wenigsten reaktive Nukleophil in dieser

Reaktion (Eintrag 5) und lieferte 53 in 71 % Ausbeute und einem Enantiomerenüberschuss von

82 % ee. Eine Steigerung des Enantiomerenüberschusses durch Erniedrigung der Temperatur


war hier nicht möglich, da bei –20 °C fast kein Umsatz mehr beobachtet werden konnte

(Eintrag 6).

Ligand 10b stellte sich auch in der allylischen Aminierung als nicht so effizient wie Ligand

10a heraus und reagierte in guter Ausbeute (70 %) nur mit dem reaktivsten der drei

Nukleophile (Nukleophil II) zum gewünschten Substitutionsprodukt 78 in 79 % ee

(Eintrag 8). Unter Verwendung von Nukleophil I konnte 77 nur in 27 % Ausbeute (71 % ee)

isoliert werden (Eintrag 7), während mit Nukleophil III bei Raumtemperatur fast kein Umsatz

beobachtet wurde (Eintrag 9).

5.4.3 Ruthenium-katalysierte Hydrierung von (E)- und (Z)-Methyl-3-acetamido-2-butenoat (E)-79 und (Z)-79

Enantiomerenreine β-Aminosäuren sind wichtige Bausteine für die Synthese von β-Peptiden,70

β-Lactam-Antibiotika71 und weiterer pharmazeutischer Wirkstoffe. Aus diesen Gründen stellen

β-(Acylamino)acrylate sehr interessante Substrate für asymmetrische Hydrierungen dar.

In Zusammenarbeit mit der Degussa AG wurde daher Ligand 10a in der Ruthenium-

katalysierten asymmetrischen Hydrierung von (E)- bzw. (Z)-Methyl-3-acetamido-2-butenoat

(E)-79 bzw. (Z)-79 getestet.

Der Katalysator (1 mol%) wurde durch Erhitzen (120 °C, 10 min) einer Lösung von

[Ru(C6H6)Cl2]2 (1 mol%) und dem Liganden 10a (1 mol%) in DMF und anschließendem

Abkühlen auf Raumtemperatur hergestellt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Schema 43

zusammengefasst.

AcHN

CH3CO2Me

H2 (40 bar), MeOH, RT, 20 h

(E)-79

H3C

NHAcCO2Me

H2 (40 bar), MeOH, RT, 20 h

(Z)-79

[Ru(C6H6)Cl2]2 (1 mol%) AcHN

CH3CO2Me

AcHN

CH3CO2Me

(R)-80: quant., 46 % ee

(S)-80: quant., 96 % ee10a (1 mol%)

10a (1 mol%)

[Ru(C6H6)Cl2]2 (1 mol%)

Schema 43

70 R. P. Cheng, S. H. Gellman, W. F. DeGrado, Chem. Rev. 2001, 101, 3219. 71 D. Kuhn, P. Imming, C. Imming, D. Dettmering, D. Dix, Pharmazeutische Zeitung 1999, 144, 3497.


Wie sich Schema 43 entnehmen lässt, wurde unter Verwendung beider Isomere innerhalb von

20 h vollständiger Umsatz erreicht. Im Falle des Subtrates (E)-79 ließ sich das gewünschte

Hydrierungsprodukt (S)-80 in einem ausgezeichneten Enantiomerenüberschuss von 96 % ee

erhalten. Bei Verwendung des anderen Doppelbindungsisomers (Z)-79 wurde hingegen die

Bildung des Enantiomeres (R)-80 bevorzugt. Das Hydrierungsprodukt wurde dabei in einem

moderaten Enantiomerenüberschuss von 46 % ee isoliert.


6 Optimierung der Taniaphos-Ligandenstruktur

6.1 Einleitung

Wie bereits in der Einleitung erwähnt, wurde von Ireland in unserer Gruppe eine Klasse von

Ferrocenyl-1,5-diphosphanen 2 (Taniaphos) (siehe Schema 4) entwickelt, die sich als sehr

effektiv in Rhodium- und Ruthenium-katalysierten Hydrierungsreaktionen herausstellte.23

Uns stellte sich nun die Frage, ob sich die Ligandenstruktur 2 nicht weiter optimieren ließe, um

die Reaktivität und/oder die in asymmetrischen Reaktionen erreichbaren Enantioselektivitäten

noch weiter zu steigern. Zu diesem Zweck sollten folgende Modifikationen der

Ligandenstruktur vorgenommen werden:

1) es sollte untersucht werden, welchen Einfluss die Anwesenheit zweier

unterschiedlicher Phosphansubstituenten auf die katalytischen Eigenschaften der

Liganden ausübt (A, Abbildung 18)

2) es sollte untersucht werden, wie sich eine Invertierung der Konfiguration des

stereogenen Zentrums in der α-Position auf die Effizienz der Liganden auswirkt (B,

Abbildung 18)

PP

RH

MPP

HR

MFe FeR12 R1

2R22 R2

2

A B(Sp,αR)-Konfiguration (Sp,αS)-Konfiguration

Abbildung 18

Wie Schema 44, das den letzten Schritt der Taniaphossynthese darstellt, entnommen werden

kann, sind diese beiden Ziele auf dem bisher beschrittenen Syntheseweg allerdings nicht

erreichbar.

NR2PAr2

PAr2

NR2Br


2) ClPAr2 (2.5 Äquiv.)

7

Fe

2: 33-85 %Taniaphos

Fe

Schema 44


Durch die gleichzeitige Einführung der beiden Phosphansubstituenten, lassen sich nur

Liganden darstellen, die zwei identische Phosphangruppen tragen. Die Synthese müsste also so

modifiziert werden, dass die beiden Phosphorsubstituenten sukzessiv in das Molekül eingeführt

werden können.

Die angestrebte Invertierung der Konfiguration des stereogenen Zentrums in der α-Position

bringt allerdings ein grundsätzliches Problem mit sich. Da die Chiralitätsebene durch

diastereoselektive ortho-Lithiierung aufgebaut wird, wird ihr Chiralitätssinn durch die

Konfiguration des stereogenen Zentrums in der α-Position festgelegt. Daher ist es mit dieser

Methode nur möglich, Moleküle darzustellen, die entweder (Sp,αR)- oder (Rp,αS)-konfiguriert

sind. Eine Synthese der gewünschten (Sp,αS)-Verbindungen ist auf diesem Weg nicht

durchführbar und setzt deshalb die Ausarbeitung einer völlig neuen Syntheseroute voraus.

Zunächst wurde nun unter Verwendung der bereits etablierten Methodik (Schema 4) versucht,

(Sp,αR)-konfigurierte Liganden (A in Abbildung 18) zu erhalten, die zwei unterschiedliche

Phosphansubstituenten tragen. Die hierzu angewandte Strategie wird im nächsten Abschnitt

erläutert.

6.2 Versuche zur Darstellung von Taniaphos-Liganden, die über zwei verschiedene Phosphansubstituenten verfügen

Ein erster Versuch zur Darstellung von Liganden des Taniaphos-Typs, die zwei verschiedene

Phosphansubstituenten aufweisen, wurde in unserer Gruppe von Tappe unternommen.72 Dazu

wurde Monophosphan 81 mit t-BuLi umgesetzt und versucht, die gebildete Lithiumspezies mit

einem Chlordiphenylphosphan abzufangen (Schema 45).

Fe

NMe2PPh2

1) t-BuLi

2) ClPAr2

81

Fe

NMe2PPh2

PR2

Schema 45

Trotz intensiver Bemühungen gelang es allerdings nicht, die gewünschten Diphosphane zu

erhalten. Die 31P-NMR-Spektren der Reaktionslösungen ließen neben dem eingesetzten

Monophosphan 81 nur komplexe Produktgemische erkennen. Der Diphenylphosphan- 72 K. Tappe, Diplomarbeit, München 2000.


substituent scheint sterisch so anspruchsvoll zu sein, dass es dem Molekül nicht möglich ist, die

für die gerichtete ortho-Lithiierung erforderliche Konformation einzunehmen.

In Fortführung der von Tappe angestellten Untersuchungen wurde im folgenden, aufbauend auf

den in Kapitel 1.2 beschriebenen Ergebnissen, versucht, ob der Einsatz einer Methoxyfunktion

als ortho-dirigierender Gruppe die Einführung einer zweiten Phosphangruppe ermöglicht. Wie

in Abschnitt 1.2 beschrieben, gelang die Methoxy-dirigierte ortho-Lithiierung auch bei

Anwesenheit eines 2-Methylphenylsubstituenten in der α-Position. Dieses Ergebnis gab Anlass

zur Hoffnung, dass die Methoxy-dirigierte ortho-Lithiierung eventuell weniger sensibel auf

sterische Einflüsse in der 2-Position des Arylsubstituenten reagiert und die Anwesenheit einer

sterisch anspruchsvolleren Gruppe toleriert.

Hierzu wurde das bereits erwähnte Monophosphan 41a mit t-BuLi zur Reaktion gebracht und

anschließend Chlordiphenylphosphan zugesetzt (Schema 46).

OMe PPh2

PPh2

OMe PPh2

Fe


2) ClPPh2 (1.5 Äquiv.),

41a

Fe-78 °C bis RT

-78 °C bis RT

Schema 46

Ein 31P-NMR-Spektren der Reaktionslösung zeigte aber auch hier neben der

Ausgangsverbindung nur ein komplexes Produktgemisch. Der sterische Anspruch des

Diphenylphosphansubstituenten verhindert auch unter Verwendung dieser Methode die

Durchführung einer gerichteten ortho-Lithiierung.

Zur Lösung dieses Problems sollte nun ein Substituent in der Arylposition des Moleküls

eingeführt werden, der

a) klein genug ist, um die diastereoselektive ortho-Lithiierung nicht nachteilig zu

beeinflussen

b) nicht mit der verwendeten Base (t-BuLi) reagiert

c) sich später in ein reaktives Derivat zur Einführung des Phosphansubstituenten

umwandeln lässt.

Eine funktionelle Gruppe, die a priori zumindest die letzten beiden Bedingungen erfüllt, ist die

Trimethylsilylgruppe. Aus der Literatur ist bekannt, dass sich Arylsilane gegen Brom oder Iod


austauschen lassen.73 Somit könnte zuerst der Phosphansubstituent am Ferrocen durch ortho-

Lithiierung eingeführt werden und nach Schützen des Phosphors die TMS-Gruppe in ein

Bromid überführt werden, welches nach Brom-Lithium-Austausch und Reaktion mit einem

Chlordiarylphosphan den gewünschten Ligand liefern sollte.

Aufgrund dieser Überlegungen wurden die beiden Silylverbindungen 82 und 83 dargestellt

(Schema 47).

R SiMe3R Br

Fe

7: R = NMe242: R = OMe

2) TMSCl (1.2 Äquiv.),

1) n-BuLi (1.1 Äquiv.), THF,

Fe

82: 78 %, R = NMe283: 89 %, R = OMe

-78 °C, 15 min.

-78 °C bis RT

Schema 47

Hierzu wurden die entsprechenden racemischen Bromide 7 bzw. 42 mit n-BuLi (1.1 Äquiv.) in

einem Brom-Lithium-Austausch umgesetzt und die gebildete Lithiumverbindung mit

Trimethylsilylchlorid abgefangen. Die beiden Arylsilane 82 und 83 ließen sich in guten

Ausbeuten von 78 bzw. 89 % isolieren.

Bei der anschließenden Umsetzung der beiden Silane mit t-BuLi (1.2 Äquiv.) musste allerdings

festgestellt werden, dass auch die Anwesenheit der Trimethylsilylgruppe eine saubere ortho-

Lithiierung verhindert. Es konnten nur komplexe Produktgemische isoliert werden, so dass sich

auch dieser Syntheseweg als nicht praktikabel herausstellte (Schema 48).

R SiMe3

PPh2

R SiMe3

Fe


2) ClPPh2 (1.5 Äquiv.),Fe

-78 °C bis RT

-78 °C bis RT82: R = NMe283: R = OMe

Schema 48

Da eine Einführung des zweiten Phosphanliganden über die diastereoselektive ortho-

Lithiierung nicht möglich war, wurde im folgenden untersucht, ob die elektronischen

Eigenschaften der beiden Bromatome im bekannten Dibromid 84 so verschieden sind, dass es

möglich ist, eines der beiden Bromatome gezielt gegen ein Lithiumatom auszutauschen

(Schema 49). 73 R. L. Hillard III, K. P. C. Vollhardt, J. Am Chem. Soc. 1977, 99, 4058.


BrNMe2

Br

BrNMe2

PPh2NMe2

Br

BrNMe2

PPh2

Fe

7

1) n-BuLi (1.0 Äquiv.), THF,

2) C2Br2Cl4

2) ClPPh2 (1.1 Äquiv.),

1) t-BuLi

Fe

Fe

84: 80 %, >96 % de

Fe

-78 °C

-78 °C bis RT

und/oder

Schema 49

Da Ferrocen ein elektronenreicheres aromatisches System darstellt als Benzol, wurde davon

ausgegangen, dass das Bromatom am Arylrest schneller ausgetauscht werden sollte als das

Bromatom am Ferrocen.74

Die Darstellung des Dibromids 84 erfolgte nach Ireland durch Umsetzung des Ferrocenylamins

7 mit t-BuLi und Abfangen des dilithiierten Zwischenproduktes mit 1,2-Dibromtetrachlorethan.

Die anschließende Reaktion des Dibromids 84 mit n-BuLi (1.0 Äquiv.) zeigte jedoch, dass der

Austausch unselektiv verläuft und nur ein Gemisch mehrerer phosphorhaltiger Produkte liefert,

aus dem keine eindeutig identifizierbare Verbindung isoliert werden konnte.

Da kein Syntheseweg, der auf der bisher verwendeten Methodik beruhte, geeignet war, die

gewünschten Liganden darzustellen, musste ein völlig neuer Zugang zu der Ligandenstruktur

ausgearbeitet werden. Dies ist Gegenstand des nächsten Abschnittes.

74 Ferrocen reagiert z.B. in einer Friedel-Crafts-Acetylierung ca. 106 mal schneller als Benzol; in der Mercurierung mit Hg(OAc)2 beträgt der Faktor sogar 109 (siehe Lit. 18).


6.3 Ein neuer Zugang zu Taniaphos-analogen Liganden

6.3.1 Einleitung

Da die angestrebten Modifikationen der Ligandenstruktur unter Verwendung des bisherigen

Syntheseweges nicht durchführbar waren, wurde der in Schema 50 dargestellte, hoch-modulare

Ansatz zur Lösung des Problems gewählt. Dieser Zugang ermöglicht es nicht nur, die beiden

Phosphansubstituenten unabhängig voneinander zu variieren, sondern bietet auch die

Möglichkeit, (Sp,αS)-konfigurierte Liganden darzustellen.

OH PR12

SO

OMe PR12

PR22

OMe PR12

PR22

OH PR12

SO

SO

86

Fe

88

Fe

Fe

85

Fe

87

66

Fe

89

O

H

PR12

+

Schema 50

Als Zielstrukturen wurden die beiden Diphosphane 85 und 86 gewählt, die jeweils einen

Methoxysubstituenten in der α-Position tragen. Eine retrosynthetische Analyse führt 85 und 86

auf die beiden diastereomeren Ferrocenylalkohole 87 und 88 zurück, welche in der ortho-

Position am Cp-Ring eine chirale Sulfoxidgruppe tragen. 87 und 88 sollten sich, nach

Methylierung, durch einen Sulfoxid-Lithium-Austausch und Umsetzung mit einem

Chlorphosphan in die Diphosphane überführen lassen. Die beiden hierzu benötigten Alkohole

müssten sich in einem Schritt durch Addition eines phosphansubstituierten Benzaldehyds 89 an

das ortho-Lithiierungsprodukt des bereits erwähnten (siehe Abschnitt 5.2) chiralen Sulfoxids


66 erhalten lassen. Voraussetzung für die synthetische Anwendbarkeit dieser Strategie ist, dass

sich die beiden gebildeten Diastereomere auf einer Stufe der Synthesesequenz trennen lassen.

6.3.2 Durchführung der Synthese

Der erste Schritt der durchgeführten Ligandensynthese bestand in der Darstellung von

2-(Diphenylphosphino)benzaldehyd (89a) (Schema 51).

89a: 65 %

O

H

PPh2

35

PPh2I 1) t-BuLi (2.0 Äquiv.), -78 °C

2) DMF (1.5 Äquiv.)

Schema 51

1-Iod-2-(diphenylphosphino)benzol (35) (siehe Abschnitt 5.2), wurde in einem Iod-Lithium-

Austausch mit t-BuLi (2.0 Äquiv.) umgesetzt und die gebildete Arylithiumverbindung mit

DMF abgefangen. Nach wässriger Aufarbeitung ließ sich der gewünschte

2-(Diphenylphosphino)benzaldehyd (89a) in 65 % Ausbeute isolieren.

Im nächsten Schritt wurden die beiden diastereomeren Alkohole 87a und 88a erhalten

(Schema 52).

OH PPh2

SO

OH PPh2

SO

SO

66 89a

O

H

PPh2Fe

87a: 45 %

Fe

88a: 37 %

1) LDA ( 1.2 Äquiv.), THF, -78 °C2)

(1.3 Äquiv.)

- 78 °C bis RT

+Fe

Schema 52

(S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66) (siehe Abschnitt 5.2) wurde mit LDA (1.2 Äquiv.)

diastereoselektiv deprotoniert und die gebildete Ferrocenyllithiumverbindung an den

eingesetzten Aldehyd 89a addiert. Die beiden Alkohole 87a und 88a wurden in einer Ausbeute

von 82 % in einem Verhältnis von 55:45 isoliert. Da sich die beiden Produkte problemlos

säulenchromatographisch trennen ließen, konnten bereits an diesem Punkt die weiter oben

geäußerten Bedenken hinsichtlich einer synthetischen Anwendbarkeit dieser Methode


ausgeräumt werden. Des weiteren gelang es, vom Hauptdiastereomer 87a Kristalle zu erhalten,

die sich röntgenographisch erfolgreich charakterisieren ließen. Die entsprechende

Kristallstruktur ist in Abbildung 19 graphisch dargestellt.

Fe1O1

S1

O2H2

P1

Abbildung 19: Kristallstruktur von Ferrocenylalkohol 87a. Es lässt sich erkennen, dass es sich um das (Sp,αS)-konfigurierte Produkt handelt. Somit konnte

eindeutig geklärt werden, dass Alkohol 87a das in der Additionsreaktion bevorzugt gebildete

Diastereomer ist. Darüber hinaus liefert die Struktur eine Erklärung für den großen

Polaritätsunterschied der beiden Diastereomere, der sich chromatographisch beobachten lässt

(Rf-Werte für n-Pentan/Et2O (2:1): 87a: 0.44, 88a: 0.13) und aufgrund dessen eine

säulenchromatographische Trennung des Produktgemisches sehr leicht möglich ist. Die

Hydroxygruppe (O2, H2) bildet mit dem Sauerstoffatom (O1) des Sulfoxids eine

intramolekulare Wasserstoffbrücke aus, so dass die OH-Funktion nicht mehr uneingeschränkt

mit dem Kieselgel wechselwirken kann und sich die Polarität des Moleküls erniedrigt. Im

anderen Diastereomer 88a ist die Ausbildung einer Wasserstoffbrücke nicht möglich, ohne dass

das Molekül eine Konformation einnimmt, in der der Diphenylphosphino-Arylsubstituent in

der α-Position ungünstige sterische Wechselwirkungen mit dem unteren Cp-Ring oder dem

Tolylrest am Sulfoxid eingeht.


Aus dem Alkohol 87a konnten nun erstmalig zwei (Sp,αS)-konfigurierte 1,5-Diphosphane

erhalten werden (Schema 53).

OH PPh2

SO

OMe PPh2

SO

OMe PPh2

PR2

Fe Fe

87a 90: 76 %

Fe

1) KH (1.3 Äquiv.), THF, 0 °C

2) MeI (1.1 Äquiv.), 0 °C bis RT

1) t-BuLi (2.0 Äquiv.), THF, -78 °C

2) ClPR 2 (3.5 Äquiv.), -78 °C bis RT

85a: R = Ph; 76 %85b: R = 3,5-Dimethylphenyl; 68 %

Schema 53

Hierzu wurde der Alkohol 89a durch Deprotonierung mit Kaliumhydrid und Zugabe von

Methyliodid in den Methylether 90 überführt, welcher in guter Ausbeute (76 %) isoliert werden

konnte. Ein anschließend durchgeführter Sulfoxid-Lithium-Austausch und Abfangen der

gebildeten Lithiumspezies mit Chlordiphenylphosphan bzw. Chlordi(3,5-

dimethylphenyl)phosphan (91)75 lieferte die Diphosphane 85a und 85b in 76 % bzw 68 %

Ausbeute.76

Es kann a priori allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass das Proton in der α-Position zum

Ferrocen acide genug ist, um während des Sulfoxid-Lithium-Austausches vom verwendeten

t-BuLi abstrahiert zu werden und dadurch eine Epimerisierung des stereogenen Zentrums in der

α-Position stattfindet. Um diesen Sachverhalt eindeutig zu klären, wurde versucht, von den

dargestellten Liganden 85a und 85b Kristalle zu erhalten, die für eine röntgenographische

Untersuchung geeignet waren. Erfreulicherweise gelang dies in beiden Fällen, die

entsprechenden Kristallstrukturen sind in Abbildung 20 bzw. Abbildung 21 dargestellt.

75 Chlordi(3,5-dimethylphenyl)phosphan (91) wurde analog der Synthese von Chlordi(o-furyl)phosphan (46) (siehe Abschnitt 2.4) in 75 % Ausbeute erhalten. 76 Die Synthese der Diphosphane 85a und 85b und ihre Anwendung in der asymmetrischen Katalyse wurden in Zusammenarbeit mit der Degussa AG patentiert.


Fe1

P1O1

C42

P2

Abbildung 20: Kristallstruktur von Diphosphan 85a.

Fe1

O1

P1

P2

C2

C1

Abbildung 21: Kristallstruktur von Diphosphan 85b. Die H-Atome (ausser an C1 und C2) sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht abgebildet.


Aus beiden Strukturen lässt sich entnehmen, dass das jeweilige Produkt (Sp,αS)-konfiguriert ist

und die Konfiguration am stereogenen Zentrum in der α-Position somit erhalten bleibt.

Analog zur oben beschriebenen Vorgehensweise ließen sich aus Alkohol 88a die beiden

(Sp,αR)-konfigurierten 1,5-Diphosphane erhalten (Schema 54).

OH PPh2

SO

OMe PPh2

SO

OMe PPh2

PR2

88a

Fe

Fe

92: 88 %

1) KH (1.3 Äquiv.), THF, 0 °C

2) MeI (1.1 Äquiv.), 0 °C bis RT

1) t-BuLi (2.0 Äquiv.), THF, -78 °C

2) ClPR 2 (3.5 Äquiv.), -78 °C bis RT

86a: R = Ph; 68 %86b: R = 3,5-Dimethylphenyl; 48 %

Fe

Schema 54

Deprotonierung des Alkohols 88a mit Kaliumhydrid und anschließende Methylierung führte

auch hier zum entsprechenden Methylether 92 (88 % Ausbeute), der durch Sulfoxid-Lithium-

Austausch und Umsetzung mit Chlordiphenylphosphan bzw. Chlordi(3,5-

dimethylphenyl)phosphan (91) in die Diphosphane 86a und 86b in 68 % bzw. 48 % Ausbeute

umgewandelt wurde.

Es konnte in diesem Abschnitt gezeigt werden, dass es durch die Entwicklung der oben

beschriebenen neuen Synthesestrategie nun zum ersten mal möglich ist, Taniaphos-analoge

Liganden darzustellen, die zwei unterschiedlich substituierte Phosphangruppen tragen. Darüber

hinaus ermöglicht dieser Zugang auch die Synthese der (Sp,αS)-konfigurierten Liganden.

Im folgenden sollte untersucht werden, welchen Einfluss die durchgeführten Modifikationen

der Taniaphos-Struktur auf die Katalyseeigenschaften der neuen Liganden 85a,b und 86a,b

haben. Die dabei erhaltenen Resultate werden im nächsten Abschnitt diskutiert.


6.4 Anwendung der neuen Liganden in der asymmetrischen Katalyse 6.4.1 Asymmetrische Hydrierung von C=C-Doppelbindungen Als Testreaktionen für die Effizienz der neuen Diphosphane 85a,b und 86a,b wurde eine Reihe

verschiedener asymmetrischer Hydrierungen gewählt.

Die erste zu diesem Zweck durchgeführte Reaktion stellt die Rhodium-katalysierte Hydrierung

von N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29) dar. Der Katalysator (1 mol%) wurde in

situ aus Rh(nbd)2BF4 (1 mol%) und dem verwendeten Liganden (1 mol%) hergestellt. Die

erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 13 zusammengefasst.

Tabelle 13. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von N-Acetyldehydro-phenylalaninmethylester (29) unter Verwendung der Diphosphane 85a,b und 86a,b.

Ph

CO2Me

N(H)Ac

H2 (1 bar), RT

29 (S)-43

Ph

CO2Me


L* (1 mol%)MeOH/Toluol (1:1)

Eintrag Ligand (L*) p [bar] t [h] Ausbeute ee [%]a

1 85a 1 1.5 quant. 99 (S)

2 85b 1 1.5 quant. 99 (S)

3 85b 1 1.5 quant. 99 (S)b

4 85b 1 4 quant. 99 (S)c

5 86a 1 2 quant. 94 (S)

6 86b 1 1.5 quant. 92 (S) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch GC (Säule: Chirasil-L-Val) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. bSubstrat/Katalysator-Verhältnis = 200. cSubstrat/Katalysator-Verhältnis = 500.

Wie sich Tabelle 13 entnehmen lässt, lief die Reaktion mit allen Liganden unter sehr milden

Bedingungen (RT, 1 bar H2-Druck) ab. Die Ausbeute war in allen Fällen quantitativ und die

Reaktionszeit betrug 1.5 h bis 4 h. Vergleicht man die unter Verwendung der (Sp,αS)-

konfigurierten Liganden erhaltenen Werte (Einträge 1-4) mit denen der bisher verwendeten

(Sp,αR)-konfigurierten Liganden (52-96.6 % ee),35 so stellt man fest, dass sich der

Enantiomerenüberschuss der Katalyse durch die Invertierung der Konfiguration der α-Position

des Liganden in der Tat steigern lässt. Ein Vergleich der mit den (Sp,αR)-konfigurierten,

methoxysubstituierten Liganden erzielten Resultate (Einträge 5 und 6) zeigt, dass die


Selektivitätssteigerung wirklich auf die Konfigurationsinvertierung zurückzuführen ist und

nicht auf den Einfluss der Methoxygruppe zurückgeht.

Als weitere Testreaktion wurde die Rhodium-katalysierte Hydrierung von Dimethylitaconat

(46) durchgeführt. Der Katalysator (1 mol%) wurde auch hier in situ aus Rh(nbd)2BF4

(1 mol%) und dem verwendeten Liganden (1 mol%) hergestellt. Die erhaltenen Ergebnisse sind

in Tabelle 14 zusammengefasst.

Tabelle 14. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von Dimethylitaconat (46) unter Verwendung der Diphosphane 85a,b und 86a,b.

MeO2CCO2Me

H2 (1 bar), Lösungsmittel, RT

46 (R)-47

CH3

MeO2CCO2Me

Rh(nbd)2BF4 (1 mol%)

L* (1 mol%)

Eintrag Ligand (L*) Lösungsmittel p [bar] t [h] Ausbeute ee [%]a

1 85a MeOH/Toluolb 1 0.5 quant. 98 (R)

2 85b MeOH/Toluol 1 1 quant. 90 (R)

3 86a MeOH/Toluol 1 2.5 quant. 95 (R)

4 86b MeOH/Toluol 1 16 7c -d

5 86b MeOH 1 16 0 -d aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. bVerhältnis: 5:1. cUmsatz [%], 1H-NMR-spektroskopisch bestimmt. dDer Enantiomerenüberschuss wurde nicht bestimmt.

Die Reaktion verlief auch hier unter sehr milden Bedingungen (1 bar H2-Druck, RT), (R)-47

konnte in quantitativer Ausbeute in 0.5-2.5 h isoliert werden (Einträge 1-3). Der beste

Enantiomerenüberschuss von 98 % ee wurde mit Ligand 85a erzielt (Eintrag 1). Der sterische

Effekt der 3,5-Dimethylphenylgruppen in Ligand 85b scheint sich bei der Hydrierung dieses

Substrates ungünstig auszuwirken, so dass der erhaltene Enantiomerenüberschuss geringer

ausfällt (90 % ee, Eintrag 2).

Erstaunlicherweise wurde bei Verwendung von Ligand 86b unter den gleichen

Reaktionsbedingungen lediglich ein Umsatz von 7 % erhalten (Eintrag 4). Wie von Heller

beschrieben wurde, kann es in Rhodium-katalysierten Hydrierungsreaktionen bei Verwendung

aromatischer Lösungsmittel zu einer Verminderung der Reaktivität des benutzten


Ligandensystems durch Bildung eines stabilen Rhodium-Aren-Komplexes kommen.77 Dieser

Sachverhalt ist allerdings nicht für die mangelnde Reaktivität von Ligand 86b verantwortlich,

da die Reaktion in reinem Methanol vollständig inhibiert wurde (Eintrag 5).

Eine Substanzklasse, die sehr interessante Substrate für asymmetrische Hydrierungsreaktionen

darstellt, sind Enolacetate, da die entsprechenden Hydrierungsprodukte leicht in optisch aktive

Alkohole umgewandelt werden können. Als Beispiel für die Hydrierung eines Enolacetates

sollte versucht werden, Methyl-2-(acetyloxy)acrylat (93) enantioselektiv zu hydrieren.

93 lässt sich sehr leicht aus Methylpyruvat und Acetanhydrid darstellen (Schema 55).78

CO2Me

O

Ac2O (2.0 Äquiv.), Rückfluss, 16 h CO2Me

OAc

93: 37 %

pTSA (kat.)

Schema 55

Die Durchführung der Hydrierungen erfolgte analog der vorher beschriebenen Beispiele. Der

Katalysator (1 mol%) wurde in situ aus Rh(nbd)2BF4 (1 mol%) und dem verwendeten

Liganden (1 mol%) hergestellt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 15 zusammengefasst.

77 D. Heller, H.-J. Drexler, A. Spannenberg, B. Heller, J. You, W. Baumann, Angew. Chem. 2002, 114, 814; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2002, 41, 777. 78 J. Wolinsky, R. Novak. R. Vasileff, J. Org. Chem. 1964, 29, 3596.


Tabelle 15. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von Methyl-2-(acetyloxy)acrylat (93) unter Verwendung der Diphosphane 85a,b und 86a,b.

CO2Me

OAc

H2, MeOH, RT

93 94

CO2Me

OAc Rh(nbd)2BF4 (1 mol%)

L* (1 mol%)


1 85a 10 20 quant. 95 (S)

2 85a 1 20 quant. 98 (S)

3 85b 10 20 quant. 97 (S)

4 85b 1 20 quant. 99 (S)

5 86a 10 20 quant. 80 (S)

6 86a 1 20 40b -c

7 86b 10 20 quant. 78 (S) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. bUmsatz [%], 1H-NMR-spektroskopisch bestimmt. cDer Enantiomerenüberschuss wurde nicht bestimmt.

Bei der Hydrierung dieses Substrates erwiesen sich die neuen (Sp,αS)-konfigurierten Liganden

85a und 85b nicht nur als selektiver als ihre (Sp,αR)-konfigurierten Analoga, sondern auch als

wesentlich reaktiver. Wie sich zeigte, lässt sich auch in dieser Reaktion unter Verwendung der

Liganden 85a und 85b bereits bei einem H2-Druck von 1 bar vollständiger Umsatz erzielen

(Einträge 2 und 4). Mit den Liganden 86a und 86b wird dies erst bei 10 bar H2-Druck erreicht

(Einträge 5-7). Die erzielten Enantiomerenüberschüsse sind mit den Liganden 85a und 85b

ausgezeichnet (98 und 99 % ee), während die mit 86a und 86b erhaltenen Resultate (80 und

78 % ee) als moderat zu bezeichnen sind.

Eine weitere Substanzklasse, die eine wichtige Rolle in der asymmetrischen Hydrierung

einnimmt, sind Enamide, da die erhaltenen Hydrierungsprodukte geschützte chirale Amine

darstellen.

Um die Leistungsfähigkeit der neuen Liganden in der asymmetrischen Hydrierung dieser

Substanzklasse zu untersuchen, wurden die disubstituierten Enamide 95a-c und das

trisubstituierte Enamid 95d synthetisiert (Schema 56).


CN

R

1) MeMgCl (1.3 Äquiv.), RT

96a: R = H, 96b: R = Br

R

R'

O

97a: R = Me, R' = Me 97b: R = H, R' = Et

HONH2·HCl (1.1 Äquiv.)

R

R'

NOH

98a: R = Me, R' = Me, 98b: R = H, R' = Et

MeOH

Ac2O (3.0 Äquiv.)

NHAc

R95a: R = H, 21 % 95b: R = Br, 18 %

R

NHAc

R'

95c: R = Me, R' = H, 62 %95d: R = H, R' = Me, 45 %

2) AcCl (2.0 Äquiv.), 65 °C

NaOAc (1.1 Äquiv.) Fe (18 Äquiv.)

AcOH (3.0 Äquiv.)

Toluol, 70 °C

Schema 56

Die Enamide 95a und 95b wurden in einer Eintopfsynthese durch Addition von

Methylmagnesiumchlorid an das entsprechende Benzonitril 96a bzw. 96b und anschließende

Umsetzung mit Acetylchlorid in 21 bzw. 18 % Ausbeute erhalten.79 Da die Ausbeuten auf

diesem Weg nur gering ausfielen, wurde für die Darstellung der Enamide 95c und 95d eine

zweistufige Synthese durchgeführt. Hierbei wurde das verwendete Keton 97a bzw. 97b zuerst

mit Hydroxylaminhydrochlorid in das entsprechenden Oxim 98a bzw. 98b umgewandelt, das

im folgenden mit Acetanhydrid, Essigsäure und Eisenpulver zum gewünschten Enamid 97a

bzw. 97b umgesetzt wurde.80 Die Ausbeuten betrugen auf diesem Weg 62 bzw. 45 %, das

trisubstituierte Enamid 95d lag als E/Z-Isomerengemisch im Verhältnis 1:1 vor.81

Die Hydrierung der disubstituierten Substrate 95a-c wurde analog den in den vorangegangenen

Abschnitten beschriebenen Katalysen ausgeführt. Der Katalysator (1 mol%) wurde in situ aus

Rh(nbd)2BF4 (1 mol%) und dem verwendeten Liganden (1 mol%) hergestellt. Die erhaltenen

Ergebnisse sind in Tabelle 16 zusammengefasst.

79 M. J. Burk, Y. M. Wang, J. R. Lee, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 5142. 80 M. J. Burk, G. Casy, N. B. Johnson, J. Org. Chem. 1998, 63, 6084. 81 Das E/Z-Isomerenverhältnis wurde aus dem 1H-NMR-Spektrum der Verbindung 95d anhand der Signale der Acetylgruppen bei 2.03 und 1.91 ppm ermittelt.


Tabelle 16. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung der disubstituierten Enamide 95a-c unter Verwendung der Diphosphane 85a und 85b.

NHAc

R

H2, MeOH/Toluol, RT

95a-c 99a-c

NHAc

CH3

R Rh(nbd)2BF4 (1 mol%)

L* (1 mol%)

Eintrag Ligand (L*) R p [bar] t [h] Ausbeute ee [%]a

1 85a H 10 16 quant. 94 (S)

2 85a H 1 15 quant. 96 (S)

3 85a Br 1 6 quant. 97 (S)

4 85a Me 10 16 quant. 92 (S)

5 85b H 1 1.5 quant. 92 (S)

6 85b Br 1 1.5 quant. 93 (S)

7 85b Me 1 1.5 quant. 95 (S) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) oder GC (Säule: Chrompack-Chirasil-Dex CB bzw. Chrompack-Chirasil-Dex CD) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt.

Wie sich bei der Durchführung der Hydrierexperimente zeigte, wurde mit fast allen Substraten

bereits bei einem H2-Druck von nur 1 bar vollständiger Umsatz erreicht. Die einzige Ausnahme

bildet Enamid 95c, das sich bei Verwendung von Ligand 85a erst bei einem Druck von 10 bar

quantitativ hydrieren ließ (Eintrag 4). Die erhaltenen Enantiomerenüberschüsse liegen

zwischen 92 und 97 % ee und können somit mit den effizientesten bekannten Liganden

konkurrieren (ausgewählte Beispiele: BICP: 86.1-93.0 % ee,82 DuPhos: 95.2-96.5 % ee,79

Tangphos: >99 % ee83).

Die analog durchgeführte Hydrierung des trisubstituierten Enamids 95d zeigte allerdings eine

Einschränkung der Leistungsfähigkeit der neuen Liganden auf (Tabelle 17).

82 G. Zhu, X. Zhang, J. Org. Chem. 1998, 63, 9590. 83 W. Tang, X. Zhang, Angew. Chem. 2002, 41, 1612; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2002, 114, 1682.


Tabelle 17. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung des trisubstituierten Enamids 95d unter Verwendung der Diphosphane 85a und 85b.

NHAc

CH3

H2, MeOH/Toluol, RT

95d 99d

NHAc

Et


L* (1 mol%)


1 85a 1 6 quant. 31 (S)

2 85b 1 6 quant. 40 (S) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch GC (Säule: Chrompack-Chirasil-Dex CB) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt.

Es zeigte sich, dass die Liganden 85a und 85b das Enamid 95d zwar ebenso wie die vorher

verwendeten disubstituierten Substrate bereits bei 1 bar H2-Druck quantitativ hydrieren, die

erhaltenen Enantioselektivitäten mit 31 % ee bzw. 40 % ee aber nur gering ausfielen.

Als ein Beispiel für die Hydrierung eines β-(Acylamino)acrylates sollten die beiden Isomere

von Ethyl-3-acetamido-2-butenoat (E)-100 und (Z)-100 dargestellt und unter Verwendung von

85a und 85b in einer Rhodium-katalysierten Hydrierung umgesetzt werden.

Die Synthese von (E)-100 und (Z)-100 ist in Schema 57 abgebildet.84

O

CH3CO2Et

NH4OAc (5.0 Äquiv.)

101

CH3CO2Et

H2NAc2O (E)-100: 25 %

AcHN

CH3CO2Et

(Z)-100: 40 %

H3C

NHAcCO2Et

MeOH, RT, 72 hPyridin, 120 °C, 24 h

+

Schema 57

Im ersten Schritt wurde 3-Oxo-butansäureethylester mit Ammoniumacetat in das 3-Amino-

alkenoat 101 überführt, das ohne weitere Aufreinigung mit Acetanhydrid zu den beiden

84 G. Zhu, Z. Chen, X. Zhang, J. Org. Chem. 1999, 64, 6907.


säulenchromatographisch trennbaren β-(Acylamino)acrylaten (E)-100 (25 %) und (Z)-100

(40 %) umgesetzt wurde.

Die anschließend durchgeführte Hydrierung von (E)-100 zeigte, dass ein H2-Druck von 10 bar

notwendig ist, um vollständigen Umsatz zu erreichen (Tabelle 18).

Tabelle 18. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von (E)-Ethyl-3-acetamido-2-

butenoat (E)-100 unter Verwendung der Diphosphane 85a und 85b.

AcHN

CH3CO2Et

H2, EtOH, RT

(E)-100 (S)-102

AcHN

CH3CO2Et


L* (1 mol%)

Eintrag Ligand (L*) t [h] p [bar] Ausbeute ee [%]a

1 85a 16 1 Spuren -b

2 85a 16 10 quant. 34 (S)

3 85b 16 10 quant. 32 (S) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch GC (Säule: Chrompack-Chirasil-Dex CB) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. bDer Enantiomerenüberschuss wurde nicht bestimmt.

Die mit den Liganden 85a und 85b erzielten Enantiomerenüberschüsse von 34 % ee und

32 % ee können ebenfalls nicht mit den unter Verwendung bereits etablierter Liganden, wie

z.B. BICP (96 % ee)84 oder DuPhos (98.7 % ee),84 erhaltenen Resultaten konkurrieren.

Bei der Hydrierung des anderen Isomers (Z)-100 zeichnete sich ein analoges Bild ab

(Tabelle 19).


Tabelle 19. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von (Z)-Ethyl-3-acetamido-2-butenoat (Z)-100 unter Verwendung der Diphosphane 85a und 85b.

H3C

NHAcCO2Et

H2, EtOH, RT

(Z)-100 (R)-102

AcHN

CH3CO2Et


L* (1 mol%)

Eintrag Ligand t [h] p [bar] Ausbeute ee [%]a

1 85a 16 1 Spuren -b

2 85a 16 10 quant. 47 (R)

3 85b 16 10 quant. 44 (R) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch GC (Säule: Chrompack-Chirasil-Dex CB) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. bDer Enantiomerenüberschuss wurde nicht bestimmt.

Auch hier wurde vollständiger Umsatz bei 10 bar H2-Druck erreicht. Die beobachteten

Enantiomerenüberschüsse sind ebenso nicht mit den Ergebnissen von BICP (88 % ee)84 und

DuPhos (62 % ee)84 vergleichbar.

6.4.2 Asymmetrische Hydrierung von C=O-Doppelbindungen

Ein weiterer Hydrierungstyp in dem die neuen Liganden 85a und 85b getestet wurden, ist die

Ruthenium-katalysierte Hydrierung eines 1,3-Diketones und eines β-Ketoesters.

Die Hydrierungsreaktionen wurden unter Verwendung von 0.5 mol% Katalysator durchgeführt.

Der Katalysator wurde hierzu in situ aus [Ru] = [Ru(cod)(C4H7)2/HBr] (0.5 mol%) und dem

verwendeten Liganden (0.5 mol%) hergestellt.85

Als Testsubstrat für die Hydrierung eines 1,3-Diketones wurde Dibenzoylmethan (59) gewählt

(Schema 58).

Ph Ph

O O H2 (50 bar), 50 °C, EtOH, 36 h

59 (RR)-60

Ph Ph

OH OH

[Ru] (0.5 mol%)L* (0.5 mol%)

L*= 85a: quant., >99 % ee, >99 % deL*= 85b: 79 %, >99 % ee, >99 % de

Scheme 58 85 a) J. P. Genêt, C. Pinel, S. Mallart, S. Jugé, S. Thorimbert, J. A. Lafitte, Tetrahedron: Asymmetry 1991, 2, 555; b) J. P. Genêt, C. Pinel, V. Ratovelmanana-Vidal, S. Mallart, X. Pfister, L. Bischoff, S. Darses, C. Galopin, J. A. Lafitte, Tetrahedron: Asymmetry 1994, 5, 675.


Unter Verwendung von Ligand 85a war es möglich, das trans-Diol (RR)-60 in quantitativer

Ausbeute als einziges Diastereomer (>99 % de) und mit einem Enantiomerenüberschuss von

>99 % ee zu erhalten. Diphosphan 85b lieferte das gewünschte Diol (RR)-60 ebenfalls

diastereomerenrein (>99 % de) und in ausgezeichnetem Enantiomerenüberschuss (>99 % ee).

Die Ausbeute betrug hier allerdings nur 79 % und ließ sich auch durch eine Erhöhung der

Reaktionszeit auf 72 h nicht weiter steigern.86

Die Ergebnisse der asymmetrischen Hydrierung von β-Oxo-benzolpropansäureethylester (103),

der als Beispiel für einen β-Ketoester verwendet wurde, sind Tabelle 20 zu entnehmen.

Tabelle 20. Asymmetrische Ruthenium-katalysierte Hydrierung von β-Oxo-benzol-propansäureethylester (103) unter Verwendung der Diphosphane 85a und 85b.

Ph OEt

O O H2 (50 bar), 50 °C, EtOH

103 104

Ph OEt

OH O

[Ru] (0.5 mol%) L* (0.5 mol%)

Eintrag Ligand t [h] Ausbeute ee [%]a

1 85a 20 quant. 98 (R)

2 85b 20 quant. 91 (R) aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt.

Mit beiden Liganden ließ sich unter Standardbedingungen quantitativer Umsatz zum

gewünschten Alkohol 104 erzielen. Während bei Verwendung von Ligand 85b ein guter

Enantiomerenüberschuss von 91 % ee erhalten wurde, konnte mit Ligand 85a ein

ausgezeichneter Enantiomerenüberschuss von 98 % ee erreicht werden.

6.4.3 Asymmetrische Hydrierung von C=N-Doppelbindungen

Die reduktive Aminierung via katalytische asymmetrische Hydrierung von Iminen gehört

immer noch zu den größten Herausforderungen, denen sich die Katalyse zu stellen hat. Obwohl

es eine Reihe vielversprechender Ansätze gibt und in einigen Fällen auch gute

86 Als Nebenprodukt (19 %) wurde das entsprechende Monohydrierungsprodukt 3-Hydroxy-1,3-diphenylpropan-1-on erhalten.


Enantioselektivitäten erreicht wurden, ist die Anwendung immer noch auf wenige geeignete

Substrate limitiert.87

Als Testsubstrat für die Hydrierung einer C=N-Doppelbindung wurde das N-Benzoylhydrazon

von Acetonaphthon 1-(2-Naphthyl)-1-(2-benzoylhydrazino)ethan (105) gewählt. Hydrazone

dieser Art wurden von Burk sehr erfolgreich zur Darstellung chiraler Amine eingesetzt88 und

besitzen gegenüber Iminen den Vorteil, durch die Carbonylgruppe eine zweite

Koordinationsstelle am katalytisch aktiven Metallkomplex besetzen zu können.

Die Hydrierung von 105 zu (R)-N’-[1-(2-Naphthyl)ethyl]benzohydrazid (106) wurde in

Ethanol in Gegenwart von 1 mol% Katalysator durchgeführt. Der Katalysator wurde in situ aus

Rh(nbd)2BF4 (1 mol%) und dem verwendeten Liganden (1 mol%) dargestellt. Die erhaltenen

Ergebnisse sind in Tabelle 21 zusammengefasst.

Tabelle 21. Asymmetrische Rhodium-katalysierte Hydrierung von 1-(2-Naphthyl)-1-(2-benzoylhydrazino)ethan (105) unter Verwendung der Diphosphane 85a,b und 86a,b.

NNH(CO)Ph

H2, EtOH, RT

105 106

HNNH(CO)Ph


L* (1 mol%)

Eintrag Ligand (L*) p [bar] t [h] Umsatz [%]a ee [%]b

1c 85a 30 24 68 52 (R)

2 85a 30 24 73 61 (R)

3 85a 50 20 75 62 (R)

4 85b 30 20 71 50 (R)

5 85b 50 20 88 50 (R)

6 86a 30 20 81 45 (R)

7 86b 30 20 79 31 (R) aDer Umsatz wurde 1H-NMR-spektroskopisch bestimmt. bDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OJ) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. cDie Reaktion wurde in EtOH/Toluol (5:1) durchgeführt.

87 Für eine Übersicht siehe: S. Kobayashi, H. Ishitani, Chem. Rev. 1999, 99, 1069. 88 a) M. J. Burk, J. E. Feaster, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 6266; b) M. J. Burk, J. P. Martinez, J. E. Feaster, N. Cosford, Tetrahedron 1994, 50, 4399.


Wie sich aus Tabelle 21 entnehmen lässt, stellte sich keiner der Liganden als besonders aktiv

heraus. Die erzielten Umsätze lagen zwischen 68 und 88 %. Auch eine Erhöhung des H2-

Druckes auf 50 bar äußerte sich nur in einer unwesentlichen bzw. geringfügigen

Umsatzsteigerung (Einträge 2 und 3, Einträge 4 und 5). Die (Sp,αS)-konfigurierten Liganden

lieferten auch in dieser Reaktion bessere Enantiomerenüberschüsse als ihre (Sp,αR)-

konfigurierten Pendants. Die erhaltenen Enantiomerenüberschüsse (bis zu 62 % ee) sind

allerdings moderat und können nicht mit den unter Verwendung des DuPhos-Liganden

erzielten Resultaten konkurrieren (88-95 % ee)88.

6.5 Methoxysubstituierte Diphosphane als Ausgangspunkt zur Darstellung neuer Taniaphos-Derivate

Zum Abschluss dieses Kapitels soll noch kurz auf einen weiteren Aspekt eingegangen werden,

der die neuen methoxysubstituierten Diphosphane besonders interessant für weitere

synthetische Anwendungen macht.

Wie von Ireland in unserer Gruppe gezeigt werden konnte, lassen sich

α-Methoxyferrocenylderivate, die einen Substituenten in der ortho-Position am Ferrocen

tragen, durch Umsetzung mit Lithiumnaphthalenid in das α-Ferrocenyllithiumanion

überführen, das schließlich unter Retention der Konfiguration mit einem Elektrophil

abgefangen werden kann (Schema 59).89

E

R

OMe

RFe Fe

71-92 %, >96 % de

1) LiNaphth (2.2 Äquiv.), THF, -78 °C, 10 min

2) E+, -78 °C bis RT

Schema 59

Sollte sich diese Methodologie auf die neuen methoxysubstituierten Diphosphane übertragen

lassen, stünde ein Weg offen, prinzipiell jedes Elektrophil in der α-Position der Taniaphos-

Struktur einzuführen und so zu neuen Liganden zu kommen, die sich bisher nicht darstellen

ließen.

89 T. Ireland, J. J. Almena Perea, P. Knochel, Angew. Chem. 1999, 111, 1560; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1999, 38, 1457.


Um diese Frage zu klären, sollte Diphosphan 86a in der oben beschriebenen Reaktion

umgesetzt werden. Als Elektrophil sollte Diphenyldisulfid dienen. Die durchgeführte Synthese

ist in Schema 60 graphisch dargestellt.

SPh PPh2

PPh2

OMe PPh2

PPh2Fe

86a

Fe

107: 81 %, >96 % de

1) LiNaphth (2.2 Äquiv.), THF, -78 °C, 10 min

2) PhSSPh (1.1 Äquiv.), -78 °C bis RT

Schema 60

Diphosphan 86a wurde bei –78 °C mit Lithiumnaphthalenid (2.2 Äquiv.) zur Reaktion gebracht

und die intermediär auftretende Lithiumspezies nach 10 min mit Diphenyldisulfid (1.1 Äquiv.)

abgefangen. Der gewünschte Thioether 107 wurde in sehr guter Ausbeute (81 %) als einziges

Diastereomer erhalten (> 96 % de).90

Somit konnte gezeigt werden, dass es prinzipiell möglich ist, jedes Elektrophil, das mit der

gebildeten Ferrocenyllithiumverbindung reagiert, in der α-Position des Taniphos-

Grundgerüstes einzuführen. Diese Erweiterung des modularen Charakters der Taniaphos-

Struktur erlaubt nun die Darstellung einer Vielzahl sterisch sehr unterschiedlicher Liganden

und macht dadurch ein „fine-tuning“ der Ligandeneigenschaften in Hinsicht auf eine optimale

Wechselwirkung mit dem zu hydrierenden Substrat möglich.

90 Das Diphosphan 107 wird zur Zeit von der Degussa AG in der asymmetrischen Katalyse getestet.


7 Darstellung von Phosphanliganden durch Iod-Magnesium-Austausch

7.1 Einleitung

Organo-Magnesium-Verbindungen spielen seit den Pionierarbeiten von Victor Grignard91 eine

wichtige Rolle in der organischen Synthese.92 In den letzten Jahren konnten durch die

Entwicklung neuer Methoden auch funktionalisierte Organo-Magnesium-Verbindungen

hergestellt werden. So gelang es in unserer Gruppe kürzlich, erstmals funktionalisierte

Grignard-Verbindungen mittels eines Tieftemperatur-Halogen-Magnesium-Austausches

darzustellen.93 Dabei wurden verschiedene funktionelle Gruppen, wie z.B. Ester-, Amid-,

Cyano- und Halogen-Funktionen, die unter anderen Reaktionsbedingungen mit Grignard-

Reagenzien reagieren, problemlos toleriert.

Da sich der Iod-Magnesium-Austausch bereits in der Synthese pharmakologisch interessanter

Carbo- und Heterocyclen bewährt hat,94 erschien es uns nun lohnenswert, zu untersuchen, ob

sich diese vielseitige Reaktion auch zur Darstellung von Phosphanliganden nutzen lässt, die auf

anderem Weg nur schwer zugänglich sind.

Als Ausgangsverbindung für den Iod-Magnesium-Austausch wurde das chirale Vinyliodid 108

gewählt (Schema 61).

IMe P(O)Ph2

i-PrMgBr

108

PO MeBrMg

109

EMe P(O)Ph2

E+

Schema 61

91 V. Grignard, Ann. Chim. 1901, 24, 433. 92 G. S. Silverman und P. E. Rakita, Handbook of Grignard-Reagents, Marcel Dekker: New York, 1996. 93 a) L. Boymond, M. Rottländer, G. Cahiez, P. Knochel, Angew. Chem. 1998, 110, 1801; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998, 37, 1701; b) L. Bérillon, A. Lepretre, A. Turck, N. Plé, G. Quéguiner, G. Cahiez, P. Knochel, Synlett 1998, 1359; c) M. Abarbri, J. Thibonnet, L. Bérillon, F. Dehmel, M. Rottländer, P. Knochel, J. Org. Chem. 2000, 65, 4618; d) J. Thibonnet, P. Knochel, Tetrahedron Lett. 2000, 41, 3319; e) M. Rottländer, L. Boymond, G. Cahiez, P. Knochel, J. Org. Chem. 1999, 64, 1080. 94 Für ein eindrucksvolles Beispiel siehe: K. C. Nicolaou, M. Takayanagi, N. F. Jain, S. Natarajan, A. E. Kanbis, T. Bando und J. M. Ramanjulu, Angew. Chem. 1998, 110, 2881; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998, 37, 2717.


Der Iod-Magnesium-Austausch sollte mit diesem Substrat bereitwillig ablaufen, da die

gebildete vinylische Grignard-Verbindung 109 durch eine intramolekulare Komplexierung des

Magnesiumatoms stabilisiert wird. Auf diesem Weg ließe sich eine funktionalisierte Grignard-

Verbindung erhalten, die ein chirales, quarternäres Zentrum trägt. Das quarternäre Zentrum ist

für die Austauschreaktion von zentraler Bedeutung, da ein Proton in α-Position zur

Diphenylphosphanoxidgruppe so acide ist, dass es durch metallorganische Verbindungen

abstrahiert wird, was letztendlich zur Zersetzung der Verbindung führt.95 Die so gebildete

chirale Grignard-Verbindung sollte sich mit verschiedenen Elektrophilen abfangen lassen und

die erhaltenen Produkte im folgenden durch weitere Transformationen in chirale Liganden

umgewandelt werden können.

7.2 Darstellung des chiralen Vinyliodids 108

Das benötigte chirale Vinyliodid 108 wurde durch eine von Demay in unserer Gruppe

ausgearbeitete Synthesesequenz dargestellt (Schema 62).96

O

Me

O

Me

I

NB O

Ph

Ph

Me

ClPPh2, DMAPOPPh2

I

Me

CH2Cl2

112

110

P(O)Ph2I

Me

OHI

Me

108: 80 %, 99 % ee

111: 65 %, 99 % ee

I2 (1.3 Äquiv.),PDC (1.0 Äquiv.)

Toluol, RTToluol

120 °C, 17 h

BH3·SMe2 , THF,17 °C

(S)-4 (20 mol%)

Schema 62

Kommerziell erhältliches 3-Methylcyclohexen-1-on wurde mit Iod (1.3 Äquiv.) und

Pyridiniumdichromat (1.0 Äquiv.) zu 2-Iod-3-methylcyclohexen-1-on (110) umgesetzt,97

welches in einer CBS-Reduktion unter Verwendung des Oxazaborolidins (S)-4 (20 mol%) und

Boran-Dimethylsulfid-Komplex zum chiralen Allylalkohol 111 reduziert wurde. Die Ausbeute

95 S. Demay, Dissertation, München 2001. 96 S. Demay, K. Harms, P. Knochel, Tetrahedron Lett. 1999, 40, 4981. 97 P. Bovonsombat, G. J. Angara, E. McElis, Tetrahedron Lett. 1994, 35, 6787.


über beide Stufen betrug 65 %, der Enantiomerenüberschuss des erhaltenen Allylalkohols 111

wurde zu 99 % ee bestimmt. Im letzten Schritt wurde aus Alkohol 111 durch Umsetzung mit

Chlordiphenylphosphan (1.05 Äquiv.) und DMAP (1.05 Äquiv.) das Phosphinit 112 erzeugt,

welches durch Erhitzen auf 120 °C in einer 2,3-sigmatropen Umlagerung98 zum gewünschten

Vinyliodid 108 umlagerte. Die Ausbeute betrug 80 %, die Reaktion verlief unter vollständigem

Chiralitätstransfer.

7.3 Durchführung des Iod-Magnesium-Austausches

Als erste Testreaktion zur Durchführbarkeit des Iod-Magnesium-Austausches wurde das

Vinyliodid 108 bei –78 °C mit i-PrMgBr (1.5 Äquiv.) umgesetzt (Schema 63).

P(O)Ph2

IMe

108

P(O)Ph2Me1) i-PrMgBr (1.5 Äquiv.), THF, -78 °C, 3 h

2) CuCN·2 LiCl, -78 °C bis 0 °C, 30 min

3) Allylbromid (2.0 Äquiv.), 0 °C bis RT

113: 82 %

Schema 63

Der Iod-Magnesium-Austausch ließ sich durch Analyse hydrolysierter Aliquote der Reaktion

gaschromatographisch verfolgen. Nach 3 h bei –78 °C war der Austausch vollständig, es ließ

sich kein Edukt mehr nachweisen. Nun wurde durch Zugabe von CuCN·2LiCl (1.5 Äquiv.) auf

Kupfer ummetalliert und das gebildete Cuprat schließlich mit Allybromid (2.0 Äquiv.)

abgefangen. Das gewünschte allylierte Phosphanoxid 113 ließ sich in sehr guter Ausbeute

(82 %) isolieren. Somit konnte gezeigt werden, dass ein Iod-Magnesium-Austausch unter

Verwendung des Vinyliodids 108 möglich ist und sich das chirale, funktionalisierte Grignard-

Reagenz 109 wirklich als Baustein in der organischen Synthese einsetzen lässt.

Im folgenden wurde das Grignard-Reagenz 109 mit verschiedenen Elektrophilen umgesetzt,

um seine Reaktivität und die Anwendungsbreite der Reaktion auszuloten.

So ließ sich die neue Grignard-Verbindung 109 mit verschiedenen Aldehyden umsetzen

(Schema 64).

98 a) A. E. Arbuzov, K. V. Nikonorov, Zh. Obshch. Khim. 1948, 18, 2008; b) M. P. Savage, S. Tripett, J. Chem. Soc. (C) 1966, 1842; c) M. P. Savage, S. Tripett, J. Chem. Soc. (C) 1967, 1998; d) A. W. Herriott, K. Mislow, Tetrahedron Lett. 1968, 25, 3013 und dort zitierte Literatur.


P(O)Ph2I

Me

108 R H

O

P(O)Ph2

R

MeHO1) i-PrMgBr (1.5 Äquiv.), THF, -78 °C, 3 h

2)

114: R = Ph, 87 %, 56 % de115: R = Npth, 82 %, 54 % de116: R = Fc, 76 %, 82 % de

(2.0 Äquiv.)

-78 ° C bis RT Schema 64

Die Reaktion mit Benzaldehyd lieferte ein Gemisch (56 % de) beider Diastereomere des

Alkohols 114 (87 % Gesamtausbeute), das sich säulenchromatographisch trennen ließ, so dass

das Hauptdiastereomer von 114 diastereomeren- und enantiomerenrein in 68 % Ausbeute

erhalten wurde. Die absolute Konfiguration dieses Alkohols konnte allerdings weder NMR-

spektroskopisch geklärt werden, noch durch Kristallstrukturanalyse bestimmt werden, da keine

Kristalle erhalten werden konnten, die für eine röntgenographische Untersuchung geeignet

gewesen wären. Analog verliefen die Reaktionen mit Naphthaldehyd (Alkohol 115, 54 % de,

82 %) und Ferrocenaldehyd (Alkohol 116, 82 % de, 76 %). Auch hier konnte nicht ermittelt

werden, welches Diastereomer das Hauptprodukt darstellt. In beiden Fällen ließen sich die

Diastereomere allerdings säulenchromatographisch trennen, so dass die Hauptdiastereomere

von 115 und 116 in 63 % bzw. 69 % Ausbeute enantiomeren- und diastereomerenrein isoliert

werden konnten.

Eine Optimierung der Reaktionsbedingungen zeigte, dass sich der Iod-Magnesium-Austausch

problemlos bei –30 °C unter Verwendung eines Äquivalentes i-PrMgBr durchführen lässt. Bei

dieser Temperatur ist der Austausch bereits nach 15 min vollständig.

Weitere Umsetzungen des chiralen Grignard-Reagenzes 109 unter den optimierten

Bedingungen sind in Tabelle 22 zusammengestellt.


Tabelle 22. Durchführung des Iod-Magnesium-Austausches an Vinyliodid 108 und Abfangen der gebildeten chiralen Grignard-Verbindung 109 mit verschiedenen Elektrophilen.

P(O)Ph2I

Me

108

P(O)Ph2E

MeBedingungen

Eintrag Elektrophil (E+) Bedingungen Produkt Ausbeute

1 B(OMe)3

1) i-PrMgBr (1.0 Äquiv.), -30 °C, THF, 15 min 2) E+ (1.5 Äquiv.), -30 °C bis RT

OHOHMS 4 Å

3) H2O4)

(1.2 Äquiv.)

P(O)Ph2B

MeO

O

117

60 %

2 CO2 1) i-PrMgBr (1.0 Äquiv.), -30 °C, THF, 15 min 2) E+, -30 °C bis RT

P(O)Ph2HO2C

Me

118

96 %

3 PhSSPh 1) i-PrMgBr (1.0 Äquiv.), -30 °C, THF, 15 min 2) E+ (1.5 Äquiv.), -30 °C bis RT

P(O)Ph2PhS

Me

119

84 %

4 H H

NMe2Cl

120

1) i-PrMgBr (1.0 Äquiv.), -30 °C, THF, 15 min 2) E+ (1.2 Äquiv.), -78 °C bis RT

P(O)Ph2Me

Me2N

121

84 %

5 TosCN

1) i-PrMgBr (1.0 Äquiv.), -30 °C, THF, 15 min 2) CuCN·2 LiCl (1.0 Äquiv.), -30 °C bis 0 °C, 30 min 3) E+ (2.5 Äquiv.), -78 °C bis RT

P(O)Ph2NC

Me

122

82 %

6 CoBr2

1) i-PrMgBr (1.5 Äquiv.), -78 °C, THF, 3 h 2) E+ (1.5 Äquiv.), -78 °C bis RT

P(O)Ph2Me

123

35 %


Die Reaktion mit Trimethylborat lieferte nach Umesterung mit 2,2-Dimethylpropandiol den

Boronsäureester 117 in zufriedenstellender Ausbeute (60 %, Eintrag 1). Weiterhin ließ sich

durch Einleiten von trockenem CO2-Gas in eine Lösung der funktionalisierten Grignard-

Verbindung 109 die Carbonsäure 118 in nahezu quantitativer Ausbeute (94 %) erhalten

(Eintrag 2). Auch die Einführung eines Schwefelatoms war unter Verwendung von

Diphenyldisulfid als Elektrophil problemlos möglich. Der gewünschte Thioenolether 119

konnte in sehr guter Ausbeute (84 %) isoliert werden (Eintrag 3). Wie in unserer Arbeitsgruppe

gezeigt werden konnte, lassen sich Immonium-Ionen, die in situ aus Aminalen und

Acylierungsreagenzien, wie z.B. Chlorameisensäureethylester oder Trifluoressigsäureanhydrid,

erzeugt wurden, mit funktionalisierten Grignard-Verbindungen umsetzen.99 Auch das

Grignard-Reagenz 109 konnte erfolgreich mit dem Immoniumsalz 120 (aus

Tetramethyldiaminomethan und Chlorameisensäureethylester generiert) unter Bildung des

Allylamins 121 (84 % Ausbeute) zur Reaktion gebracht werden (Eintrag 4). Die Einführung

einer Cyanogruppe ließ sich durch Reaktion von 109 nach Ummetallierung auf Kupfer mit

Tosylcyanid als Elektrophil erreichen. Das Vinylnitril 122 wurde in einer sehr guten Ausbeute

von 82 % isoliert (Eintrag 5). Eine versuchte Homokupplung des Grignard-Reagenzes 109

unter Verwendung von Kobalt(II)-bromid resultierte lediglich in der Bildung des

isopropylsubstituierten Produktes 123 (Eintrag 6). Dieses Ergebnis ist darauf zurückzuführen,

dass die aus dem Grignard-Reagenz 109 gebildete Kobalt-Spezies in einer Kupplungsreaktion

mit dem überschüssigen i-PrMgBr reagiert. Setzt man hingegen nur ein Äquivalent i-PrMgBr

für den Iod-Magnesium-Austausch ein, lässt sich nach versuchter Homokupplung lediglich das

dehalogenierte Ausgangsmaterial nachweisen. Die Grignard-Verbindung 109 scheint sterisch

zu anspruchsvoll zu sein, um eine Homokupplungsreaktion eingehen zu können. Auch bei

Verwendung verschiedener Kupfer- und Nickelsalze ließ sich die Bildung des gewünschten

Homokupplungsproduktes nicht beobachten.100

Im nächsten Kapitel soll nun demonstriert werden, wie die aus der chiralen Grignard-

Verbindung 109 erhaltenen Produkte zur Darstellung chiraler Phosphanliganden eingesetzt

werden können.

99 a) N. Millot, C. Piazza, S. Avolio, P. Knochel, Synthesis 2000, 941; b) N. Gommermann, C. Koradin, P. Knochel, Synthesis 2002, im Druck. 100 So ließ sich z. B. unter Verwendung von NiCl2 oder CuCl ebenfalls nur das isopropylsubstituierte Produkt 123 gaschromatographisch nachweisen.


7.4 Synthese eines chiralen Monophosphans

Ausgehend von Thioenolether 119 sollte es nun möglich sein, sterisch anspruchsvolle, chirale

Monophosphane des Typs 124, die zwei benachbarte quarternäre stereogene Zentren besitzen,

enantiomerenrein darzustellen (Schema 65).

PPh2Me

R'OR

124 125

P(O)Ph2MeHO

R

126

P(O)Ph2MeO

119

P(O)Ph2MePhS

Schema 65

Eine retrosynthetische Analyse führt diese Zielstruktur auf den tertiären Alkohol 125 zurück,

der durch eine diastereoselektive Addition einer metallorganischen Spezies an das Keton 126

zugänglich sein sollte. Das Keton 126 wiederum sollte sich direkt aus dem Thioenolether 119

erhalten lassen.

Die durchgeführte Synthesesequenz ist in Schema 66 wiedergegeben.

P(O)Ph2Me

PhSP(O)Ph2Me

O MeCeCl2 (1.3 Äquiv.)

126: 96 %119

PPh2Me

MeHO

BH3

128: 70 %

PPh2Me

MeMeO

BH3

P(O)Ph2Me

MeHO

124a: 43 %

125a: 80 %

TFA/CHCl3THF, -78 °C bis RT,über Nacht

65 °C, 24 h

CeCl3 / NaBH4 / LAH

0 °C bis RT, über Nacht

1) KH (1.5 Äquiv.), THF, 0 °C bis RT, 1.5 h

2) MeI (2.0 Äquiv.), RT, 2 h

Schema 66

Der Thioenolether 119 wurde für 24 h in einem 1:1-Gemisch aus Chloroform und

Trifluoressigsäure unter Rückfluss erhitzt,101 wodurch sich Keton 126 in ausgezeichneter

Ausbeute (96 %) isolieren ließ. Im nächsten Schritt musste nun der Substituent R eingeführt

werden. Um ungünstige sterische Wechselwirkungen bei der Addition an das Keton so gering

wie möglich zu halten, wurde für R ein Methylrest gewählt. Da das Keton 126 leicht

enolisierbar ist, sollte eine metallorganische Spezies verwendet werden, die nur eine geringe 101 J. I. Grayson, S. Warren, J. Chem. Soc., Perkin Trans. I 1977, 2263.


Basizität aufweist. Aus diesem Grund wurde die Reaktion mit MeCeCl2 (1.3 Äquiv.)

durchgeführt. Das MeCeCl2 wurde hierzu analog einer Vorschrift von Imamoto aus MeLi und

CeCl3 hergestellt.102 Hierzu ist anzumerken, dass die erzielte Ausbeute in dieser Reaktion stark

von der Trocknungsmethode abhängt, die man für das CeCl3 verwendet hat.103 Die Addition

verlief hoch-diastereoselektiv, ein 31P-NMR-Spektrum des Rohproduktes ergab ein

Diastereomerenverhältnis von mindestens 97:3. Der Alkohol 125a konnte nach

säulenchromatographischer Reinigung diastereomerenrein (>96 % de) in 80 % Ausbeute

isoliert werden.104 Die absolute Konfiguration von 125a konnte schließlich durch

Kristallstrukturanalyse eindeutig geklärt werden (Abbildung 22).

O1O2

P1

C8

C7

Abbildung 22: Kristallstruktur von Alkohol 125a. Die H-Atome (ausser an O1, C7 und C8) sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht abgebildet.

Wie sich erkennen lässt, handelt es sich um das 1-(S)-2-(R)-Diastereomer. Dies steht im

Einklang mit dem Modell, dass die Addition des Nukleophils an Keton 126 bevorzugt von der

sterisch weniger gehinderten Seite der Methylgruppe erfolgt.

Im nächsten Schritt wurde das Phosphanoxid mit einer Mischung aus CeCl3, NaBH4 und LAH

zum Phosphan reduziert und gleichzeitig in situ als Boran-Komplex geschützt (70 % Ausbeute)

102 T. Imamoto, Y. Sugiura, N. Takiyama, Tetrahedron Lett. 1984, 25, 4233. 103 Die besten Ergebnisse wurden nach einer Methode von Dimitrov erzielt: V. Dimitrov, K. Kostova, M. Genov, Tetrahedron Lett. 1996, 37, 6787. 104 Eine zum Vergleich durchgeführte Reaktion unter Verwendung von MeLi als Nukleophil lieferte den Alkohol 125a in nur 26 % Ausbeute.


(Schema 66).105 Aus dem Alkohol 128 ließ sich das gewünschte Monophosphan in Form des

Boran-Komplexes 124a durch Deprotonierung mit KH (1.5 Äquiv.) und anschließende

Methylierung mit MeI (2.0 Äquiv.) in 43 % Ausbeute erhalten.

7.5 Anwendung des Monophosphans 124a in der asymmetrischen Katalyse

Das erhaltene geschützte Monophosphan 124a wurde, nach Entschützen mit Et2NH, in der

Palladium-katalysierten allylischen Substitution von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) mit

Dimethylmalonat eingesetzt. Die Reaktion wurde in Gegenwart von 2 mol% Katalysator, in

situ aus [PdCl(C3H5)]2 (1 mol%) und Ligand (4 mol%) generiert, durchgeführt. Als Base wurde

N,O-Bis(trimethylsilyl)acetamid (BSA) verwendet. Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 24

zusammengestellt.

Tabelle 24. Asymmetrische Palladium-katalysierte allylische Substitution von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) unter Verwendung des Monophophans 124a.

OAc

MeO OMe

O O

BSA, KOAc, CH2Cl226 (S)-27

MeO OMe

O O

[Pd(C3H5)Cl]2 (1 mol%)124a (4 mol%)

Eintrag t [h] Temperatur [°C] Ausbeute [%] ee [%]a

1 48 20 85 42 (S)

2 48 0 Spuren -b

aDer Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC (Säule: Chiracel OD-H) bestimmt. Die absolute Stereochemie wurde durch Vergleich mit Literaturdaten ermittelt. bDer Enantiomerenüberschuss wurde nicht bestimmt.

Wie sich Tabelle 24 entnehmen lässt, stellte sich Ligand 124a, wahrscheinlich aufgrund seines

sterischen Anspruches, als nicht sonderlich reaktiv heraus. So wurde bei Raumtemperatur nach

einer Reaktionszeit von 48 h das Substitutionsprodukt (S)-27 in 85 % Ausbeute isoliert. Der

erzielte Enantiomerenüberschuss wurde zu 42 % ee bestimmt (Eintrag 1). Die mangelnde

Reaktivität erlaubte es nicht die Reaktionstemperatur weiter abzusenken. Wurde die

105 a) T. Imamoto, T. Kusumoto, N. Suzuki, K. Sato, J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 5301; b) T. Imamoto, T. Takeyama, T. Kusumoto, Chem. Lett 1985, 1491.


Substitutionsreaktion bei 0 °C durchgeführt, konnte kaum Umsatz beobachtet werden

(Eintrag 2).

Durchgeführte Experimente zur asymmetrischen Rhodium-katalysierten Hydrierung von

N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29) zeigten, dass Ligand 124a in dieser Reaktion

selbst bei hohen Wasserstoffdrücken (30 bzw. 50 bar) inaktiv ist. Auch nach Reaktionszeiten

von bis zu 36 h ließ sich kein Hydrierungsprodukt nachweisen.

Eine Reaktivitätssteigerung des Liganden ließe sich unter Umständen durch eine Verminderung

des sterischen Anspruchs der Struktur erreichen. Aus diesem Grund wurde versucht die

Methylgruppe in der 2-Position der Ligandenstruktur 124a durch ein Wasserstoffatom zu

ersetzen. Ein erster Versuch zur Darstellung eines entsprechenden Liganden erfolgte durch

Reduktion des Ketons 126 unter Verwendung von NaBH4 als Reduktionsmittel (Schema 67).

P(O)Ph2Me

O NaBH4 (2.0 Äquiv.)

126 129: 90 %, 78 % de

P(O)Ph2Me

THF/MeOH, 0 °C bis RT

HO

Schema 67

Hierbei wurde allerdings ein Gemisch (78 % de) beider Diastereomere des Alkohols 129

erhalten, das sich säulenchromatographisch nicht trennen ließ.106 Um den gewünschten

Liganden ausgehend vom Keton 126 darstellen zu können, müsste die Diastereoselektivität der

Reduktion in zukünftigen Arbeiten durch Wahl geeigneter Reaktionsbedingungen deutlich

verbessert werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es der ausgearbeitete Syntheseweg ermöglicht, sterisch

anspruchsvolle, chirale Monophosphane des Typs 124 enantiomerenrein zu synthetisieren. Das

dargestellte Phosphan 124a konnte in der Palladium-katalysierten allylischen Substitution von

1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) mit Dimethylmalonat eingesetzt werden und lieferte das

gewünschte Substitutionsprodukt 27 in einem moderaten Enantiomerenüberschuss (42 % ee).

106 Das Diastereomerenverhältnis wurde 31P-NMR-spektroskopisch ermittelt. Es konnte nicht geklärt werden, welches der beiden Diastereomere das Hauptprodukt darstellt.


7.6 Versuchte Darstellung von Oxazolin-Phosphanliganden

Eine sehr effiziente und vielseitig einsetzbare Klasse von Liganden bilden die von Pfaltz,

Helmchen und Williams unabhängig voneinander entwickelten Oxazolin-Phosphanliganden des

Typs 130 (Abbildung 23).107,108

R

N

O

PR2

130 Abbildung 23

Ausgehend von Acrylsäure 118 sollten sich Analoga dieser Ligandklasse darstellen lassen,

deren Grundgerüst nicht aus einem Arylrest, sondern aus einem Cyclohexenrest besteht. Diese

Liganden verfügen über ein zusätzliches, den Phosphansubstituenten tragendes, stereogenes

Zentrum (Schema 68).

PPh2MeN

O

R

131

P(O)Ph2

NH

HOMeO

R

132

P(O)Ph2

HO

MeO

118 133

HONH2

R+

Schema 68

Das Oxazolin 131 lässt sich retrosynthetisch auf ein Amid des Typs 132 zurückführen, welches

durch eine Kondensationsreaktion zwischen Carbonsäure 118 und dem entsprechenden

Aminoalkohol 133 darstellbar sein sollte.

Die Kupplung von Carbonsäure 118 zum entsprechenden Amid wurde mit (R)-Phenylglycinol

133a und mit (S)-tert-Leucinol 133b analog einer Vorschrift von Gilbertson durchgeführt

(Schema 69).109

107 a) P. von Matt, A. Pfaltz, Angew. Chem. 1993, 105, 614; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1993, 32, 566; b) J. Sprinz, G. Helmchen, Tetrahedron Lett. 1993, 34, 1769; c) G. J. Dawson, C. G. Frost, J. M. J. Williams, S. J. Coote, Tetrahedron Lett. 1993, 34, 3149. 108 Siehe auch: A. Patti, M. Lotz, P. Knochel, Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 3375. 109 S. R. Gilbertson, Z. Fu, Org. Lett. 2001, 3, 161.


P(O)Ph2

HO

MeOPh

NH2OH

133a (2.0 Äquiv.)

118

P(O)Ph2

HO

MeOt-Bu OH

NH2

133b(2.0 Äquiv.)

118

P(O)Ph2

NH

HOMeO

t-Bu

P(O)Ph2

NH

HOMeO

Ph

132a: 81 %

132b: 79 %

EDC (2.0 Äquiv.), HOBt (2.0 Äquiv.), DMF, 100 °C, 48 h

EDC (2.0 Äquiv.), HOBt (2.0 Äquiv.), DMF, 100 °C, 48 h

Schema 69

Die Carbonsäure 118 wurde mit 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethyl-carbodiimid (EDC)

(2.0 Äquiv.), Hydroxybenzotriazol (HOBt) (2.0 Äquiv.) und dem verwendeten Aminoalkohol

133a bzw. 133b (2.0 Äquiv.) für 48 h bei 100 °C in DMF gerührt. Die beiden Amide 132a und

132b konnten in guten Ausbeuten (81 bzw. 79 %) isoliert werden.

Die Cyclisierung von Amid 132a zum Oxazolin 134 gelang schließlich unter Verwendung des

Burgess-Reagenzes110 135 (Schema 70).

P(O)Ph2

NH

HOMeO

Ph

OO

ON OMeSEt3N

132a

P(O)Ph2MeN

O

Ph

134: 90 %

THF, 65 °C, 3 h

135 (1.3 Äquiv.)

Schema 70

Das Amid 132a wurde mit Methyl-N-(triethylammoniumsulfonyl)carbamat (135, 1.3 Äquiv.)

in THF für 3 h auf 65 °C erhitzt. Das gewünschte Oxazolin 134 wurde in sehr guter Ausbeute

(90 %) isoliert.

Der letzte Schritt in der Ligandsynthese besteht in der Reduktion des Phosphanoxids zum

Phosphan. Die bisher durchgeführten Versuche zur Reduktion von 134 waren allerdings nicht

erfolgreich (Tabelle 25).

110 E. M. Burgess, H. R. Penton, E. A. Taylor, J. Org. Chem. 1973, 38, 26.


Tabelle 25. Versuchte Reduktion des Phosphanoxids 134.

P(O)Ph2MeN

O

Ph

134

PPh2MeN

O

Ph

Reduktion

Eintrag Reduktionsmethode Ergebnis

1 HSiCl3, Toluol, 120 °C,

14 h

Zersetzung

2 HSiCl3/NEt3, Toluol,

120 °C, 14 h

Zersetzung

3 AlH3, THF, 70 °C,

30 min

Zersetzung

4 PMHS/Ti(Oi-Pr)4, THF,

70 °C, 5 h

Zersetzung

5 CeCl3/NaBH4/LAH,

THF, 0 °C bis RT, 14 h

Zersetzung

6 PhSiH3, 120 °C, 2 d Keine Reaktion

So wurde unter Verwendung von HSiCl3,111 AlH3,112 PMHS/Ti(Oi-Pr)4113 und

CeCl3/NaBH4/LAH105 als Reduktionsmittel lediglich die Zersetzung der Ausgangsverbindung

beobachtet. Mit PhSiH3114 konnte auch nach einer Reaktionszeit von 2 d kein Umsatz detektiert

werden.

Auch alle Versuche, Carbonsäure 118 und Amid 132a unter den oben genannten Bedingungen

zu reduzieren, führten nicht zum gewünschten Ergebnis.

Somit lässt sich festhalten, dass es gelang, das Phosphanoxid 134 ausgehend von Vinyliodid

108 in sehr guter Gesamtausbeute (70 % über 3 Stufen) darzustellen, aber noch keine

geeigneten Bedingungen zur Reduktion des Phosphanoxids 134 gefunden werden konnten.

111 L. Horner, W. D. Balzer, Tetrahedron Lett. 1965, 1157. 112 A. Bootle-Wilbraham, S. Head, J. Longstaff, P. Wyatt, Tetrahedron Lett. 1999, 40, 5267. 113 a) S. C. Berk, S. L. Buchwald, J. Org. Chem. 1992, 57, 3751; b) T. Coumbe, N. J. Lawrence, F. Muhammad, Tetrahedron Lett. 1994, 35, 625. 114 K. L. Marsi, J. Org. Chem. 1974, 39, 265.


7.7 Vorversuche zur Darstellung von 1,3-Diphosphanen

Eine interessante Klasse chiraler 1,3-Diphosphane des Typs 136, die sich ausgehend von Keton

126 synthetisieren lassen sollte, ist in Schema 71 dargestellt.

PPh2Me

Ar2P

136 126

P(O)Ph2MeO

Schema 71

Erste Vorversuche zur Darstellung dieser Liganden haben gezeigt, dass sich aus dem Keton

126, analog einer Vorschrift von Takai,115 das terminale Alken 137 in akzeptabler Ausbeute

(66 %) erhalten lässt (Schema 72).

P(O)Ph2MeO

P(O)Ph2Me

126

RT,THF, 45 min

137: 66 %

P(O)Ph2Me

HO

138: 94 %

1) 9-BBN (1.5 Äquiv.)

2) NaOH / H2O2

Zn / CH2I2 / TiCl4

>96 % de Schema 72

Des weiteren war es möglich das Alken diastereoselektiv mit 9-BBN-H zu hydroborieren.116

Nach oxidativer Aufarbeitung konnte der Alkohol 138 in ausgezeichneter Ausbeute (94 %)

diastereomerenrein (>96 % de) isoliert werden. Die absolute Stereochemie des erhaltenen

Produktes konnte mittels Kristallstrukturanalyse geklärt werden (Abbildung 24).

115 J. Hibino, T. Okazoe, K. Takai, H. Nozaki, Tetrahedron Lett. 1985, 26, 5579. 116 Die Diastereoselektivität der Hydroborierung wurde 31P-NMR-spektroskopisch bestimmt und betrug 94 % de.


O2

C8

C7

O1

P1C2

Abbildung 24: Kristallstruktur von 138. Die H-Atome (ausser an O2, C2, C7 und C8) sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht abgebildet.

Wie Abbildung 24 klar erkennen lässt, handelt es sich bei 138 um das 1-(S)-2-(S)-

Diastereomer. Dieses Ergebnis lässt sich dadurch erklären, dass die Hydroborierung des Alkens

137 erwartungsgemäß bevorzugt von der sterisch weniger gehinderten Seite der Methylgruppe

erfolgt.

Die nächsten Syntheseschritte zur Darstellung der Diphosphane 136, beinhalten die

Umwandlung der Hydroxy-Gruppe von 138 in eine geeignete Abgangsgruppe (LG, z.B.

Mesylat) und die anschließende Substitution dieser Abgangsgruppe gegen eine Phosphan-

Gruppe (z.B. mit NaPAr2). Eine abschließende Reduktion der erhaltenen Phosphanoxide (z.B.

unter Verwendung von HSiCl3) sollte die gewünschten Diphosphane 136 liefern (Schema 73).


P(O)Ph2Me

HO

P(O)Ph2Me

LG

138

P(O)Ph2Me

Ar2P

PPh2Me

Ar2P

136

Reduktion

Substitution

Schema 73

Die in Schema 73 gezeigte, geplante Synthesesequenz zur Darstellung dieser Liganden soll in

naher Zukunft im Rahmen einer Diplomarbeit in unserer Gruppe, aufbauend auf den hier

beschriebenen Ergebnissen, ausgearbeitet werden.


8 Zusammenfassung und Ausblick

Im Rahmen dieser Arbeit sollten neue chirale Phosphanliganden synthetisiert werden und die

erhaltenen Liganden in der asymmetrischen Katalyse eingesetzt werden.

Dieses Ziel konnte in 7 verschiedenen Projekten verwirklicht werden:

1) Ferrocenylligandensynthese durch Methoxy-dirigierte ortho-Lithiierung

In einem ersten Projekt wurde eine neue, in unserer Arbeitsgruppe entwickelte Methode zur

ortho-Lithiierung von α-Methoxy-substituierten Ferrocenen genutzt, um neue chirale P,N-

Liganden des Typs 8 darzustellen (Schema 74).

Ar

OMe

Ar

PPh2

N

NFe Fe

15: Ar = Ph, 2-Methylphenyl, 3,5-Dimethylphenyl

8

Schema 74

Diese Liganden wurden erfolgreich in der asymmetrischen Palladium-katalysierten allylischen

Substitution von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) mit Dimethylmalonat eingesetzt. Das

entsprechende Substitutionsprodukt (R)-27 wurde in guten bis ausgezeichneten

Enantiomerenüberschüssen (21-95 % Ausbeute, 86-99 % ee) isoliert.

Für zukünftige Arbeiten wäre es sicher interessant, den modularen Charakter dieser

Ligandensynthese weiter auszunutzen und zu untersuchen, welchen Einfluss das Einführen

verschiedener Phosphane mit unterschiedlichen sterischen und elektronischen Eigenschaften in

der α-Position auf die Katalyseergebnisse mit sich bringt.

Ferner konnte am Beispiel der Synthese des arylsubstitutierten Walphos-Liganden 37

demonstriert werden, dass sich die Methoxy-dirigierte ortho-Lithiierung ebenfalls zur

Darstellung neuer Ferrocenyldiphosphanliganden einsetzen lässt (Schema 75).


PPh2

Ph2PBH3

Me

Me

H3B

Fe

37

OMe

Fe

15c

Me

Me

Schema 75

2) Synthese einer neuen Klasse chiraler Ferrocenyl-1,3-diphosphane

Ausgehend von Ferrocenylether 42 wurde ein effizienter Syntheseweg zur Darstellung einer

neuen Klasse von Ferrocenyl-1,3-diphosphanen entwickelt (Schema 76).

OMe Br PR12

Fe

42

Fe

9

PR22

Schema 76

Die dargestellten Liganden des Typs 9 ließen sich erfolgreich in der asymmetrischen Rhodium-

katalysierten Hydrierung von N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29) (bis zu 94 % ee)

und Dimethylitaconat (46) (bis zu 96 % ee) einsetzen.

Es wäre interessant, weitere Variationen der Phosphansubstituenten an Ligandstruktur 9

vorzunehmen und zu untersuchen, ob sich die in asymmetrischen Hydrierungen erhaltenen

Enantiomerenüberschüsse noch steigern lassen.

3) Synthese eines Pyrazol-Phosphan-Liganden

Ausgehend von Ferrocenylacetat 6 wurde der Pyrazol-Phosphan-Ligand 49 erhalten

(Schema 77).


OAc Br PPh2NN

Fe

6 49

Fe

Schema 77

Der Ligand 49 zeigte sich sowohl in der Palladium-katalysierten Aminierung von 1,3-

Diphenyl-3-acetoxypropen (26) mit Benzylamin, als auch in der Palladium-katalysierten

Alkylierung von 26 mit Dimethylmalonat als reaktiv. Die erhaltenen Enantiomerenüberschüsse

von 5-8 % ee für die Aminierung und 3 % ee für die Alkylierung waren allerdings sehr gering.

4) Immobilisierung der Taniaphos-Ligandenstruktur

Basierend auf der von Ireland in unserer Arbeitsgruppe entwickelten Synthesestrategie gelang

es, die Ligandenstruktur Taniaphos (2) durch Anbinden an ein Merrifield-Harz erstmalig zu

immobilisieren (Schema 78).

O PPh2

PPh2

NMeBrOAc

6

Fe

54

Fe

Schema 78

Der immobilisierte Ligand 54 wurde in der asymmetrischen Rhodium-katalysierten Hydrierung

von N-Acetyldehydrophenylalaninmethylester (29) eingesetzt. Die erhaltenen

Enantiomerenüberschüsse (94-96 % ee) sind mit den Ergebnissen löslicher Taniaphos-

Liganden (bis zu 96.6 % ee) vergleichbar. Der polymergebundene Ligand 54 ließ sich

recyclisieren, lieferte aber bei der zweiten Verwendung nur noch 84 % Umsatz, bei einem

gleichbleibend guten Enantiomerenüberschuss (96 % ee). Eine 31P-NMR-spektroskopische

Untersuchung des nach der Reaktion erhaltenen Harzes ließ darauf schließen, dass der Ligand

während der Hydrierung in eine inaktive Form übergeht.


Es wäre interessant, zu untersuchen, ob sich die Inaktivierung des Liganden, durch Anbinden

an ein anderes Trägermaterial (z.B. Silicagel oder ein lösliches Polymer) vermeiden lässt. Des

weiteren wäre es wünschenswert, zu überprüfen, ob sich der in Kapitel 6.3 beschriebene, hoch-

modulare Zugang zu Taniaphos-analogen Liganden eignet, effektive, immobilisierte

Hydrierungskatalysatoren zu erhalten.

5) Planar chirale Ferrocenylliganden zur Umsetzung eines neuen Konzeptes in der

asymmetrischen Katalyse

Ausgehend vom chiralen Ferrocenylsulfoxid 66 konnten auf einem sehr kurzen Syntheseweg

(2 Stufen) zwei planar chirale Ferrocenyldiphosphane des Typs 10 dargestellt werden

(Schema 79).

Ar22P

MLL

PAr12Ar22P

PAr12

Fe

10

Fe

64

SO

66

Fe

Schema 79

Die dargestellten Diphosphane 10a (Ar1 = Ar2 = Ph) und 10b (Ar1 = Ph, Ar2 = o-Furyl) bilden

mit einem Metallzentrum axial chirale Komplexe des Typs 64, wie durch

Kristallstrukturanalyse eines Palladiumkomplexes mit Ligand 10a belegt werden konnte.

10a und 10b wurden erfolgreich in der asymmetrischen Palladium-katalysierten allylischen

Substitution (Nukleophil: Dimethylmalonat) von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26)

(76-98 % Ausbeute, 61-98 % ee) und 1,1,3-Triphenyl-3-acetoxypropen (74) (31-94 %

Ausbeute, 84-90 % ee) eingesetzt. Auch in der Palladium-katalysierten allylischen Aminierung

von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) mit verschiedenen Stickstoffnukleophilen wurden sehr

gute Ergebnisse erzielt (27-98 % Ausbeute, 71-97 % ee).

Eine weitere Anwendung von Ligand 10a bestand in der asymmetrischen Ruthenium-

katalysierten Hydrierung von (E)-Methyl-3-acetamido-2-butenoat (E)-(79), in der 96 % ee

erhalten wurden.

Wünschenswert wäre die Durchführung weiterer Variationen der Phosphansubstituenten der

Ligandstruktur 10, um die Auswirkungen verschiedener Phosphane mit sterisch und


elektronisch unterschiedlichen Eigenschaften auf die erhaltenen Katalyseergebnisse zu

untersuchen.

In diesem Zusammenhang wäre es weiterhin interessant, statt eines Phenylsubstituenten z.B.

einen Naphthylsubstituenten in das Ligandengerüst von 10 einzuführen.

6) Optimierung der Taniaphos-Ligandenstruktur

Unter Verwendung des chiralen Ferrocenylsulfoxids 66 wurde ein neuer, hoch-modularer

Zugang zu Taniaphos-analogen Liganden des Typs 85 und 86 entwickelt (Schema 80).

OMe PR12

PR22

OMe PR12

PR22

SO

86

Fe

Fe

85

66

Fe

89

O

H

PR12

+

Schema 80

Dieser Syntheseweg erlaubt nicht nur die Einführung zweier unterschiedlicher

Phosphansubstituenten in die Ligandstrukutur, sondern ermöglicht erstmalig die Darstellung

(Sp,αS)-konfigurierter Liganden des Typs 85.

Die auf diesem Weg dargestellten Liganden 85a (R1 = R2 = Ph), 85b (R1 = Ph, R2 = 3,5-

Dimethylphenyl) und 86a (R1 = R2 = Ph), 86b (R1 = Ph, R2 = 3,5-Dimethylphenyl) wurden

erfolgreich in Rhodium- und Ruthenium-katalysierten Hydrierungsreaktionen eingesetzt. Unter

Verwendung der neuen (Sp,αS)-konfigurierter Liganden des Typs 85 wurden in der Hydrierung

einer Reihe verschiedener funktionalisierter C=C-Doppelbindungen und C=O-Doppel-

bindungen ausgezeichnete Enantioselektivitäten erreicht (siehe Abbildung 25).


Ph

CO2Me

N(H)AcH3C

CO2Me

OAc

Ph Ph

OH OH

Ph OEt

OH O

NHAc

CH3

R

CH3CO2Me

MeO2C

>99 % ee, >99 % de

bis zu 99 % ee bis zu 98 % ee bis zu 99 % ee

bis zu 98 % ee

bis zu 97 % ee

[Rh], H2 (1 bar), RT

[Ru], H2 (50 bar), 50 °C

Abbildung 25

Die hohe Modularität der neuen Synthesestrategie erlaubt nun die Darstellung einer Viezahl

bisher nicht zugänglicher Taniaphos-analoger Liganden. So lassen sich nicht nur die beiden

Phosphanliganden unabhängig voneinander variieren, sondern auch der Arylrest in der

α-Position ist nun frei wählbar (unter der Voraussetzung, dass sich die in der Additionsreaktion

an Sulfoxid 66 gebildeten Diastereomere trennen lassen). Die Darstellung von Liganden des

Taniaphos-Typs war durch den bisher beschrittenen Syntheseweg auf Substrate beschränkt, die

sich in der CBS-Reduktion mit hohen Enantiomerenüberschüssen umsetzen lassen.

7) Ligandensynthese durch Iod-Magnesium-Austausch

Ein mit Vinyliodid 108 durchgeführter Iod-Magnesium-Austausch erlaubte erstmalig die

Darstellung der chiralen, funktionalisierten Grignard-Verbindung 109, die im folgenden mit

verschiedenen Elektrophilen zur Reaktion gebracht werden konnte (Schema 81).

IMe P(O)Ph2

i-PrMgBr

108

PO MeBrMg

109

EMe P(O)Ph2

E+

E = Allyl, CO2H, SPh, CN, usw.

Schema 81

Ausgehend vom erhaltenen Thioenolether 119 konnte das Monophosphan 124a

enantiomerenrein dargestellt werden (Schema 82).


P(O)Ph2MePhS

119

PPh2Me

MeMeO

BH3

124a Schema 82

124a wurde nach Entschützung in der asymmetrischen Palladium-katalysierten allylischen

Substitution von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) mit Dimethylmalonat eingesetzt. Das

Substitutionsprodukt (S)-27 wurde in 85 % Ausbeute und einem Enantiomerenüberschuss von

42 % ee isoliert.

Aufbauend auf den erhaltenen Ergebnissen, sollten sich zukünftige Arbeiten weiter mit der

Transformation, der durch Iod-Magnesium-Austausch aus 108 dargestellten Verbindungen, zu

chiralen Liganden beschäftigen. Dabei sollte die Entwicklung einer geeigneten Methode zur

Reduktion der erhaltenen Allylphosphanoxide im Vordergrund stehen.

Experimenteller Teil

Experimenteller Teil 123

1 Vorbemerkungen

Allgemeines

Sämtliche Reaktionen unter Verwendung hydrolyse- oder luftempfindlicher Reagenzien

wurden in Glasapparaturen, die zuvor im Ölpumpenvakuum ausgeheizt worden waren, unter

Argonatmosphäre ausgeführt. Die zum Transfer der Reagenzien und Lösungsmittel benutzten

Spritzen und Kanülen wurden vor Gebrauch mehrmals mit Argon gespült.

Verwendete Lösungsmittel

Die für die Reaktionen benutzten Lösungsmittel wurden nach den üblichen Standardverfahren

getrocknet und unter Schutzgasatmosphäre (Argon oder Stickstoff) aufbewahrt:

Dichlormethan wurde über Calciumchlorid vorgetrocknet und anschließend über frischem

Calciumhydrid abdestilliert.

Diethylether wurde zuerst über Calciumchlorid, dann über Natrium vorgetrocknet, am

Rotationsverdampfer destilliert und schließlich über Natrium/Βenzophenon unter Rückfluss

erhitzt und in einer Umlaufapparatur immer frisch destilliert.

Dimethylformamid (DMF) wurde 14 h über Calciumhydrid refluxiert und dann im

Membranpumpenvakuum abdestilliert.

Ethanol wurde mit Phthalsäureanhydrid (25 g/L) und Natrium versetzt, für 6 h unter Rückfluss

gekocht und anschließend abdestilliert.

Methanol wurde mit Magnesiumspänen (20 g/L) versetzt, 6 h unter Rückfluß gekocht und

dann abdestilliert.

N-Methylpyrrolidon wurde über Calciumhydrid unter Rückfluss erhitzt (6 h) und

anschließend destilliert.

Pyridin wurde über Kaliumhydroxid getrocknet und bei Normaldruck destilliert.

Tetrahydrofuran (THF) wurde zuerst über Calciumchlorid, dann über Natrium vorgetrocknet,

am Rotationsverdampfer destilliert und schließlich über Natrium/Βenzophenon unter Rückfluss

erhitzt und in einer Umlaufapparatur immer frisch destilliert.

Toluol wurde über Calciumchlorid vorgetrocknet und in einer Umlaufapparatur über Natrium

destilliert.


Reagenzien

Handelsübliche Chemikalien wurden bei einer Reinheit >97 % ohne weitere Reinigung direkt

eingesetzt.

Boran wurde als 10 M Lösung in Dimethylsulfid eingesetzt.

n-Butyllithium wurde als 1.5 M Lösung in Hexan der Firma Chemetall eingesetzt.

t-Butyllithium wurde als 1.5 M Lösung in Pentan der Firma Chemetall eingesetzt.

CuCN⋅⋅⋅⋅2LiCl wurde hergestellt, indem CuCN (0.896 g, 10 mmol) und LiCl (0.846, 20 mmol)

in einem 25 mL Schlenk-Kolben im ÖPV für 3 h bei 120 °C getrocknet wurden. Nach

Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die Salze unter Argon in trockenem THF (10 mL)

gelöst.

Diisopropylamin wurde 12 h über Calciumhydrid gerührt und anschließend bei Normaldruck

destilliert.

Essigsäureanhydrid wurde unter Normaldruck destilliert.

Lithiumnaphthalenid wurde aus Lithiumpulver (80 mg, 11.5 mmol) und Naphthalin (1.475 g,

11.5 mmol) in trockenem THF (11.5 mL) hergestellt. Nach 4 h Rühren bei Raumtemperatur

wurden 0.1 mL der erhaltenen Lösung mit Wasser hydrolysiert und anschließend in Gegenwart

von Phenolphthalein mit Salzsäure (0.1 M) titriert.

Methylmagnesiumchlorid wurde als 3.0 M Lösung in THF der Firma Chemetall eingesetzt.

Methyllithium wurde als 1.6 M Lösung in Diethylether der Firma Chemetall eingesetzt.

ZnBr2 wurde für 4 h bei 130 °C im ÖPV getrocknet und nach dem Abkühlen auf

Raumtemperatur unter Argon in trockenem THF gelöst.

Folgende Reagenzien wurden nach Literaturvorschriften hergestellt:

Aluminiumhydrid,117 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26),118 1,1,3-Triphenyl-3-acetoxy-

propen,69 Catecholboran,119 3,5-Dimethylbenzoylchlorid,120 (S)-α,α-Diphenylprolinol,121 1,3-

Diphenyl-3-propen-1-ol,122 2-Iodpyrimidin (14),123 (S)-tert-Leucinol (133b),124 1-(2-Naphthyl)-

117 H. C. Brown, N. M. Yoon, J. Am. Chem. Soc. 1966, 88, 1464. 118 D. Kauffmann, Dissertation, Marburg, 1996. 119 H. C. Brown, S. K. Gupta, J. Am. Chem. Soc. 1975, 97, 5249. 120 B. Fuchs, R. Fröhlich, H. Musso, Chem. Ber. 1985, 118, 1968. 121 D. J. Mathre, T. K. Jones, L. C. Xavier, T. J. Blacklock, R. A. Reamer, J. J. Mohan, E. T. Turner Jones, K. Hoogsteen, M. W. Baum, E. J. J. Grabowski, J. Org. Chem. 1991, 56, 751. 122 P. R. Auburn, P. B. MacKenzie, B. Bosnich, J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 2033. 123 D. J. Brown, P. Waring, Aust. J. Chem. 1973, 26, 443. 124 P. W. Manley, U. Quast, J. Med. Chem. 1992, 35, 2327.


1-(2-benzoylhydrazino)ethan (105),88b Palladium-bis-benzylidenaceton,125 (R)-Phenylglycinol

(133a),126 Rh(cod)2BF4,127 Rh(nbd)2BF4,127 1,1,3-Triphenyl-3-propen-1-ol,69 Tris(o-

furyl)phosphan,128

Gehaltsbestimmung von metallorganischen Reagenzien

Der Gehalt von lithium- und magnesiumorganischen Lösungen wurde nach der Methode von

Paquette durch Titration bestimmt.129

Chromatographie

Säulenchromatographische Trennungen wurden mit Kieselgel der Firma Merck (Kieselgel 60,

Korngröße 0.040-0.063 mm, 230-400 mesh ASTM für die Flash-Säulenchromatographie)

durchgeführt. Die verwendeten Säulendurchmesser und Kieselgelmengen richteten sich nach

den von Still ausgearbeiteten Parametern.130

Für die Dünnschichtchromatographie wurden DC-Fertigplatten (Kieselgel 60 F-254) der Firma

Merck verwendet. Die Entwicklung der Chromatogramme erfolgte mit

Molydophosphorsäure/Cersulfat (2.5 g Molybdophosphorsäure, 2 g Ce(SO4)2 und 6 mL konz.

Schwefelsäure in 100 mL H2O) oder mit Kaliumpermanganat (2.5 g KMnO4, 16 g K2CO3 und

250 mg KOH in 250 mL H2O) und anschließender Erwärmung mit einem Heißluftfön.

Vakuum

Für die verwendeten Vakuumpumpen wurden folgende nicht korrigierte Werte gemessen:

Membranpumpenvakuum (MPV): 8 mbar; Ölpumpenvakuum (ÖPV): 0.1 mbar.

125 Y. Takahashi, T. Ito, S. Sakai, I. Chem. Comm. 1970, 1065. 126 J.-N. Denis, A. Correa, A. Greene, J. Org. Chem. 1991, 56, 6939. 127 M. D. Fryzuk, B. J. Bosnich, J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 6262. 128 D. W. Allen, B. G. Hutley, M. T. J. Mellor, J. Chem. Soc., Perkin II 1972, 63. 129 H.-S. Lin, L. Paquette, Synth. Commun. 1994, 24, 2503. 130 W. C. Still, M. Khan, A. Mitra, J. Org. Chem. 1978, 43, 2923.


Analytik

Für literaturbekannte Substanzen (gekennzeichnet durch die entsprechende Fußnote) wurden

die analytischen Daten mit den in der Literatur beschriebenen verglichen.

Gaschromatographie

Für die analytische Gaschromatographie (GC) standen Gaschromatographen 5890 Series II und

6890 der Firma Hewlett & Packard zur Verfügung.

Säule: Methylpolysiloxan-Säule HP 1 der Firma Hewlett & Packard (30 m x 250 µm x 0.25

µm).

Säulenvordruck: 25 PSI; Stickstofffluss: 1.3 mL/min.

Chirale Säulen:

Chirasil-DEX CB der Firma Chrompak (25 m x 250 µm x 0.25 µm).

Chirasil-DEX CD der Firma Chrompak (25 m x 250 µm x 0.25 µm).

Chirasil-L-Valin der Firma Chrompak (25 m x 0.12 µm x 0.22 mm fused silica WCOT).

Säulenvordruck: 12 PSI, Wasserstofffluss: 2.4 mL/min.

Zur Detektion der getrennten Verbindungen kamen Flammenionisationsdetektoren (FID’s) zum

Einsatz.

Infrarotspektroskopie

Infrarotspektren wurden an einem Nicolet 510 FT-IR-Spektrometer bzw. an einem Perkin-

Elmer 281 IR-Spektrometer aufgenommen. Flüssige Proben wurden als Film zwischen zwei

Natriumchlorid-Platten, Feststoffe in Form eines Kaliumbromid-Presslings vermessen. Der

Aufnahmebereich erstreckte sich hierbei von 4000-400 cm-1.

Die Absorptionsintensitäten der Banden wurden durch folgende Abkürzungen charakterisiert:

vs (sehr stark), s (stark), m (mittel), w (schwach), br (breites Signal).

Kernresonanzspektroskopie

Die gemessenen Kernresonanzspektren wurden an den Geräten ARX-200 und AC-300 der

Firma Bruker aufgenommen.


Alle chemischen Verschiebungen sind als δ-Werte in ppm bezogen auf Tetramethylsilan gegen

den Restprotonengehalt des verwendeten Chloroforms-d1 als internem Standard bei 7.24 ppm

(1H-NMR) bzw. gegen das deuteriumgekoppelte Triplett des Chloroforms-d1 als internem

Standard bei 77.00 ppm (13C-NMR) angegeben. Zur Kalibrierung der 31P-NMR-Spektren

wurde Phosphorsäure (w = 85 %) als externer Standard benutzt.

Zur Charakterisierung der beobachteten Signalmultiplizitäten wurden folgende Abkürzungen

bzw. entsprechende Kombinationen verwendet: s (Singulett), d (Dublett), t (Triplett), q

(Quartett), sept (Septett), m (Multiplett) und br zur Kennzeichnung breiter Signalformen.

Massenspektrometrie

Die Aufnahme von Massenspektren erfolgte an einem Gerät des Typs Varian MAT CH 7A

(Elektronenstoßionisation (EI), 70 EV), für hochaufgelöste Massenspektren (HRMS) wurde ein

Gerät des Typs Varian MAT 711 verwendet. Weiterhin wurde für die Kopplung von

Gaschromatographie und massenspektrometrischer Detektion eine GC/MS Kombination der

Firma Hewlett & Packard vom Typ HP 6890 / MSD 5973 eingesetzt (Säule: 30 m x 250 µm x

0.25 µm, Säulenvordruck: 7 PSI, Heliumfluss: 1.0 mL / min).

Elementaranalyse

Die Verbrennungsanalysen wurden an einem CHN-Rapid-Elementaranalysator der Firma

Heraeus im Routineanalytiklabor des Departments Chemie der Ludwig-Maximilians-

Universität München durchgeführt.

Schmelzpunkte

Schmelzpunktbestimmungen wurden an einem B 450 der Firma Büchi gemessen. Die

angegebenen Temperaturen sind nicht korrigiert.

Hochleistungsflüssigkeitschromatograhie

Zur Bestimmung von Enantiomerenüberschüssen mittels Hochleistungsflüssigkeits-

chromatographie (HPLC) standen Geräte der Firma Dionex mit automatischem Probengeber

und UV-Vis-Diodenarraydetektor zur Verfügung. Es wurden ausschließlich Säulen des


Herstellers Daicel vom Typ Chiracel OD, OD-H oder OJ benutzt. Als Laufmittel dienten

isokratische Gemische von i-Propanol und n-Heptan.

Polarimetrie

Zur Messung von Drehwerten wurden ein Polarimeter 241 der Firma Perkin-Elmer verwendet.

Die Messungen erfolgten in einer Messzelle mit einer Schichtdicke von 5 cm bei

Raumtemperatur. Die Konzentrationsangaben beziehen sich auf c = g/100 mL.

2 Allgemeine Arbeitsvorschriften (AAV) 2.1 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Acylierung von Ferrocen (AAV 1)

Ferrocen (9.30 g, 50.0 mmol) und Aluminiumtrichlorid (7.34 g, 55.0 mmol) wurden in CH2Cl2

(100 mL) suspendiert und in einem Eisbad auf 0 °C gekühlt. Es entstand eine dunkelgrüne

Suspension, zu der innerhalb eines Zeitraumes von 30 min eine Lösung des verwendeten

Säurechlorids (55.0 mmol) in CH2Cl2 (50 mL) gegeben wurde. Die Reaktionslösung nahm

dabei eine intensive, dunkelviolette Färbung an. Es wurde auf Raumtemperatur erwärmt und

die Lösung für 2 h bei RT gerührt. Anschließend wurde erneut auf 0 °C gekühlt und langsam

Eiswasser (50 mL; Vorsicht: Gasentwicklung!) zugegeben. Die erhaltene Lösung wurde mit

CH2Cl2 (100 mL) verdünnt und mit ges. K2CO3-Lösung (2 x 50 mL) und ges. NaCl-Lösung

(2 x 50 mL) gewaschen. Die organische Phase wurde über MgSO4 getrocknet und das

Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das erhaltene Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O/CH2Cl2 im angegebenen Verhältnis).

2.2 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur CBS-Reduktion von Acylferrocenen (AAV 2)

Herstellung des Oxazaborolidins (S)-4 (CBS-Katalysator)

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 250 mL Rundkolben mit Argoneinlaß und

aufgesetztem Wasserabscheider wurden (S)-α,α-Diphenylprolinol (15.07 g, 59.5 mmol) und

Methanboronsäure (3.56 g, 59.5 mmol) in Toluol (200 mL) gelöst und für 5 h unter Rückfluß

erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde der Wasserabscheider durch einen Glasstopfen ersetzt und

das Lösungsmittel im ÖPV abkondensiert. Der klare ölige Rückstand kristallisierte über Nacht


bei Raumtemperatur zu einem farblosen Feststoff, der ohne weitere Reinigung eingesetzt

wurde.

Durchführung der enantioselektiven Reduktion

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 250 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde das

Oxazaborolidin (S)-4 (0.83 g, 3.0 mmol) gelöst in THF (10 mL) bei 0 °C vorgelegt. Aus einer

Spritze, befüllt mit BH3⋅SMe2 (10.0 mmol, gelöst in 10 mL THF) wurden 20 % des Volumens

zu der Katalysatorlösung gegeben und 5 min gerührt. Anschließend wurde das restliche

BH3⋅SMe2 und gleichzeitig aus einer zweiten Spritze eine Lösung des verwendeten Ketons

(10.0 mmol) in THF (30 mL) innerhalb von 2 h zugetropft. Die erhaltene gelbe

Reaktionslösung wurde noch 10 min bei 0 °C gerührt und der Überschuss an BH3⋅SMe2 durch

tropfenweise Zugabe von Methanol (4 mL) zerstört (Vorsicht: Gasentwicklung!). Nachdem

keine Gasentwicklung mehr beobachtet werden konnte, wurde die Reaktionsmischung in ges.

NH4Cl-Lösung (150 mL) gegossen und mit Et2O (200 mL) extrahiert. Die organische Phase

wurde mit H2O (2 x 100 mL) und ges. NaCl-Lösung (100 mL) gewaschen, über MgSO4

getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das so gewonnene

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O im angegebenen

Verhältnis).

2.3 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Darstellung von αααα-Methoxy-ferrocenylverbindungen (AAV 3)

In einem 250 mL Rundkolben wurde der verwendete Ferrocenylalkohol (15.0 mmol) in MeOH

(45 mL) und konz. Essigsäure (2.2 mL) gelöst und über Nacht bei RT gerührt. Das

Lösungsmittel wurde im ÖPV abgezogen, der Rückstand in Et2O aufgenommen, mit ges.

K2CO3-Lösung und ges. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das

Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das Rohprodukt wurde durch

Umkristallisieren aus Methanol gereinigt.


2.4 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur diastereoselektiven Deprotonierung von αααα-Methoxyferrocenylverbindungen und anschließende Kreuzkupplung (AAV 4)

Zu einer Lösung des verwendeten α-Methoxyferrocenes (1.56 mmol) in Et2O (25 mL) wurde

bei –78 °C langsam t-BuLi (1.5 M in Pentan, 1.11 mL, 1.67 mmol, 1.1 Äquiv.) getropft. Das

Kühlbad wurde entfernt und die Lösung 1 h bei RT gerührt. Nach erneutem Kühlen auf – 40 °C

wurde ZnBr2-Lösung (1.3 M in THF, 1.56 mL, 2.03 mmol, 1.3 Äquiv.) zugetropft, das

Kühlbad entfernt und die Lösung 1 h bei RT gerührt. Im Anschluß wurde das Lösungsmittel im

ÖPV abgezogen und der Rückstand in THF (6 mL) aufgenommen.

In einem 50 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde Pd(dba)2 (38.8 mg, 0.10 mmol, 10 mol%)

und tfp (31.2 mg, 0.21 mmol, 20 mol%) in THF (1 mL) gelöst und 10 min bei RT gerührt. Nun

wurde eine Lösung von 2-Iod-Pyrimidin (14) (214 mg, 1.04 mmol) in THF (2 mL) zugesetzt

und erneut 10 min gerührt. Die Lösung der Ferrocenylzink-Verbindung wurde zugegeben und

das Gemisch bei 65 °C gerührt. Der Umsatz wurde mittels Dünnschichtchromatographie

verfolgt. Das Reaktionsgemisch wurde hydrolysiert und mit Et2O extrahiert. Die vereinigten

organischen Phasen wurden mit ges. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das

Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das erhaltene Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O im angegebenen Verhältnis).

2.5 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Substitution von αααα-Methoxy-ferrocenylverbindungen mit einem Phosphan (AAV 5)

Die verwendetet α-Methoxyferrocenylverbindung (1.00 mmol) wurde in entgaster Essigsäure

(10 mL) gelöst, das verwendete Phosphan (1.10 mmol, 1.1 Äquiv.) langsam zugetropft und die

Mischung für 6 h bei 60 °C gerührt. Die Essigsäure wurde im ÖPV abgezogen und das

erhaltene Rohprodukt in trockenem THF (10 mL) gelöst. Anschließend wurde ein Überschuss

an BH3⋅SMe2 (10 M, 1.00 mL, 10 mmol, 10 Äquiv.) zugetropft und die Lösung über Nacht bei

RT gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde vorsichtig hydrolysiert und mit Et2O extrahiert. Die

vereinigten organischen Phasen wurden mit ges. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4

getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das erhaltene


Verhältnis).


2.6 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Entschützung borangeschützter Phosphane (AAV 6)

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 25 mL Schlenkrohr wurde die für eine Katalyse

benötigte Menge des verwendeten borangeschützten Liganden in Diethylamin (0.4 mL) gelöst

und für 30 min auf 50 °C erhitzt. Im Anschluss wurden alle flüchtigen Bestandteile im ÖPV

entfernt. Nachdem dieser Vorgang viermal wiederholt worden war, wurde das Phosphan in

Deuterochloroform gelöst und 31P-NMR-spektroskopisch vollständiger Umsatz nachgewiesen.

Nach erneuter Entfernung des Lösungsmittels im ÖPV, wurde das Phosphan mehrfach im für

die Katalyse verwendeten Lösungsmittel gelöst und das Lösungsmittel im ÖPV abdestilliert.

Der so gewonnene Phosphanligand wurde direkt in der Katalyse eingesetzt.

2.7 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Umsetzung von αααα-Ferrocenyl-methylethern mit Lithiumnaphthalenid und Abfangen mit einem Elektrophil (AAV 7)

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde der

verwendete α-Ferrocenylmethylether (0.28 mmol) in trockenem THF (3 mL) gelöst, die

Lösung auf –78 °C gekühlt und tropfenweise Lithiumnaphthalenid-Lösung (0.9 M in THF,

0.69 mL, 0.62 mmol, 2.2 Äquiv.) zugegeben. Nach 10 min Rühren bei –78 °C wurde langsam

das eingesetzte Elektrophil (0.31 mmol, 1.1 Äquiv.) zugetropft, das Kühlbad nach 10 min

entfernt und das Gemisch 30 min bei RT gerührt. Nach Hydrolyse mit H2O wurde die wässrige

Phase mit Et2O extrahiert, die vereinigten organischen Phasen mit ges. NaCl-Lösung

gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer

abdestilliert. Das erhaltene Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-

Pentan/Et2O im angegebenen Verhältnis).

2.8 Allgemeine Arbeitsvorschrift zum Brom-Lithium-Austausch (AAV 8)

Das bromsubstituierte Ferrocen (2.60 mmol) wurde in THF (30 mL) gelöst, die Lösung auf

–78 °C gekühlt und tropfenweise n-BuLi (1.5 M in Hexan, 2.86 mmol, 1.1 Äquiv.) zugegeben.

Nach 15 min Rühren wurde langsam das Elektrophil (3.12 mmol, 1.2 Äquiv.) zugegeben und

anschließend das Kühlbad entfernt. Das Reaktionsgemisch wurde für die angegebene Zeit bei

RT gerührt, hydrolysiert und mit Et2O extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden

mit ges. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am


Rotationsverdampfer abdestilliert. Das erhaltene Rohprodukt wurde säulenchromatographisch

gereinigt (n-Pentan/Et2O im angegebenen Verhältnis).

2.9 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Acetylierung von Ferrocenyl-alkoholen (AAV 9)

Der verwendete Ferrocenylalkohol (3.00 mmol) wurde in Pyridin (5 mL) gelöst,

Essigsäureanhydrid (2 mL) zugegeben und die Lösung 12 h bei RT gerührt. Flüchtige

Bestandteile wurden im Vakuum entfernt (0.1 mbar, 6 h). Das erhaltene Rohprodukt (100 %,

Reinheit >95 % laut NMR-Analyse) wurde ohne weitere Reinigung umgesetzt.

2.10 Allgemeine Arbeitsvorschrift für die Substitution von Ferrocenylacetaten mit einem Amin (AAV 10)

Das verwendete Acetat (1.21 mmol) wurde in Acetonitril (12 mL) gelöst und mit einem

Überschuss des verwendeten Amins (6.06 mmol, 5 Äquiv.) versetzt. Nun wurde langsam H2O

(2 mL) zugegeben und die Lösung für 12 h bei RT gerührt. Das Lösungsmittel wurde im ÖPV

abgezogen, ges. NH4Cl-Lösung zugegeben und das Gemisch mit Et2O extrahiert. Die

vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser und ges. NaCl-Lösung gewaschen, über

MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das erhaltene


Verhältnis).

2.11 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Dilithiierung von αααα-Dialkylamino- (o-bromphenylmethyl)ferrocenen (AAV 11)

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde das

verwendete Amin (1.87 mmol) in trockenem Et2O gelöst und auf –78 °C gekühlt. Nun wurde

tropfenweise t-BuLi (1.5 M in Pentan, 4.37 mL, 6.55 mmol, 3.5 Äquiv.) zugegeben, das

Kühlbad entfernt und die Lösung 1 h bei RT gerührt. Nach erneutem Kühlen auf –78 °C wurde

langsam Chlordiphenylphosphan (0.74 mL, 4.11 mmol, 2.2 Äquiv.) zugetropft, das Kühlbad

entfernt und die Reaktionsmischung 1 h bei RT gerührt. Nach Hydrolyse mit H2O wurde die

wässrige Phase mit Et2O extrahiert, die vereinigten organischen Phasen mit ges. NaCl-Lösung

gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer


Pentan/Et2O im angegebenen Verhältnis).


2.12 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur diastereoselektiven Deprotonierung von (S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66) und anschließende Kreuzkupplung (AAV 12)

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde

(S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66) (793 mg, 2.45 mmol) in trockenem THF gelöst, die Lösung

auf –78 °C gekühlt und tropfenweise Lithiumdiisopropylamid-Lösung (2 M in THF, 1.35 mL,

2.70 mmol, 1.1 Äquiv.) zugegeben. Nach 30 min Rühren bei –78 °C wurde langsam ZnBr2-

Lösung (1.3 M in THF, 2.51 mL, 3.26 mmol, 1.3 Äquiv.) zugetropft, das Kühlbad entfernt und

das Gemisch 1 h bei RT gerührt. Das Lösungsmittel wurde im ÖPV abgezogen und der

verbleibende Rückstand in trockenem THF (10 mL) gelöst.

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde

Pd(dba)2 (61.2 mg, 5 mol%) und tfp (49.2 mg, 10 mol%) in trockenem THF (3 mL) gelöst, die

Lösung 10 min gerührt, eine Lösung des verwendeten Aryliodides (1.63 mmol) in THF (2 mL)

zugegeben. Nach 10 min Rühren wurde die Lösung der Ferrocenylzinkverbindung zugesetzt

und die Reaktionsmischung für die angegebene Zeit bei 65 °C gerührt. Nach Hydrolyse mit

H2O wurde die wässrige Phase mit Et2O extrahiert (3 x 50 mL), die vereinigten organischen

Phasen mit ges. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am



2.13 Allgemeine Arbeitsvorschrift zum Sulfoxid-Lithium-Austausch (AAV 13)


verwendete Ferrocenylsulfoxid (0.51 mmol) in THF (8 mL) gelöst, die Lösung auf –78 °C

gekühlt und tropfenweise t-BuLi (1.5 M in Pentan, 0.69 mL, 1.03 mmol, 2.0 Äquiv.)

zugegeben. Die Lösung wurde für 5 min bei –78 °C gerührt und dann langsam das Elektrophil

(1.80 mmol, 3.5 Äquiv.) zugegeben. Anschließend wurde 5 min bei –78 °C gerührt, das

Kühlbad entfernt und das Reaktionsgemisch für 30 min bei RT gerührt. Nach Hydrolyse mit

ges. NH4Cl-Lösung wurde die wässrige Phase mit Et2O extrahiert, die vereinigten organischen

Phasen mit ges. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am




2.14 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Reduktion αααα,ββββ-ungesättigter Ketone zum Allylalkohol (Luche-Reduktion)131 (AAV 14)


verwendete α,β-ungesättigte Keton (10.63 mmol) in einer CeCl3-Lösung (0.4 M in MeOH,

26.6 mL, 10.63 mmol, 1.0 Äquiv.) gelöst und in einem Eisbad auf 0 °C gekühlt. Nun wurde

portionsweise Natriumborhydrid (402 mg, 10.63 mmol, 1.0 Äquiv.) zugegeben. Die Lösung

wurde nach erfolgter Zugabe 15 min bei 0 °C und 30 min bei RT gerührt und anschließend mit

H2O hydrolysiert. Die wässrige Phase wurde mit Et2O extrahiert, die vereinigten organischen

Phasen über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert.

Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O im angegebenen

Verhältnis).

2.15 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Kondensation von ββββ-Amino-alkoholen und Carbonsäuren (AAV 15)

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde die

Carbonsäure 119 (750 mg, 2.20 mmol), EDC (840 mg, 4.40 mmol), Hydroxybenzotriazol

(HOBt) (592 mg, 4.40 mmol) und der verwendete β-Aminoalkohol (4.40 mmol) in trockenem

DMF (9 mL) gelöst und 48 h bei 100 °C gerührt. Nach dem Abkühlen wurde 2 N HCl (20 mL)

zugegeben und die Lösung mit CH2Cl2 (3 x 50 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen

Phasen wurden mit H2O (2 x 50 mL) und ges. NaCl-Lösung (50 mL) gewaschen, über Na2SO4

getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das Rohprodukt

wurde säulenchromatographisch gereinigt (Et2O/CH2Cl2/MeOH im angegebenen Verhältnis).

2.16 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Darstellung arylsubstituierter Enamide (AAV 16)

Methode A: In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 250 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde

Methylmagnesiumchlorid (3.0 M in THF, 23.66 mL, 70.98 mmol, 1.3 Äquiv.) vorgelegt und

langsam das verwendete Arylnitril (54.6 mmol) zugetropft. Das Gemisch wurde über Nacht bei

RT gerührt, anschließend tropfenweise Acetylchlorid (6.17 mL, 109.2 mmol, 2.0 Äquiv.)

zugegeben und die Reaktion 30 min refluxiert. Nach dem Abkühlen auf RT wurde vorsichtig

131 A. L. Gémal, J.-L. Luche, J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 5454.


zuerst MeOH (100 mL), dann H2O (50 mL) zugegeben, das Gemisch mit CH2Cl2 (3 x 50 mL)

extrahiert, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer


Pentan/Et2O im angegebenen Verhältnis) und gegebenenfalls aus n-Pentan/Et2O

umkristallisiert.

Methode B:


Natriumacetat (13.54 g, 165.0 mmol, 1.1 Äquiv.) zu einer Suspension von

Hydroxylaminhydrochlorid (11.47 g, 165.0 mmol, 1.1 Äquiv.) in MeOH (75 mL) gegeben.

Nach 30 min Rühren wurde das verwendete Keton (150 mmol) über einen Zeitraum von 45

min zugegeben und die Reaktion gerührt bis dünnschichtchromatographisch kein Keton mehr

detektiert werden konnte. Innerhalb von 30 min wurde H2O (75 mL) tropfenweise zugegeben,

die erhaltene Suspension für 1 h gerührt, abfiltriert, der Niederschlag mit H2O gewaschen und

im ÖPV getrocknet. Das so gewonnene Oxim wurde ohne weitere Reinigung umgesetzt:


Acetanhydrid (10.29 g, 100.5 mmol, 3.0 Äquiv.) zu einer Lösung des verwendeten Oxims (5.00

g, 33.51 mmol) in Toluol (50 mL) gegeben. Im Anschluss wurde Essigsäure (6.02 g, 100.5

mmol, 3.0 Äquiv.), gefolgt von Eisenpulver (3.75 g, 611.0 mmol, 18.2 Äquiv.) zugesetzt und

das Gemisch für 4 h bei 70 °C gerührt. Nach dem Abkühlen auf RT wurde die Suspension über

Kieselgur filtriert, die abgetrennten Feststoffe mehrfach mit Toluol gewaschen, die vereinigten

Filtrate in einem Eisbad gekühlt und mit 2N NaOH-Lösung (2 x 50 mL) gewaschen. Die

organische Phase wurde abgetrennt, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am



2.17 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Rhodium-katalysierten Hydrierung bei Atmosphärendruck (AAV 17)

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Schlenkgefäß wurden unter Argon

Rh(nbd)2BF4 (3.7 mg, 1 mol%) und der Diphosphanligand (1 mol%) in Toluol/MeOH (6 mL,

5:1) gelöst. Nachdem der Rhodiumkomplex vollständig in Lösung gegangen war, wurde das

verwendete Substrat (1.00 mmol) gelöst in MeOH (4 mL) zugegeben. Anschließend wurde das

Schlenkgefäß über einen Dreiwegehahn mit einem Wasserstoffballon und einer Ölpumpe


verbunden und die Inertgasatmosphäre durch Wasserstoff ersetzt. Die Reaktionsmischung

wurde bei RT für die angegebene Zeit gerührt und das Lösungsmittel danach im ÖPV

abkondensiert. Der Rückstand wurde durch eine kurze Silicagelsäule filtriert (Eluent: Et2O)

und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert.

Der Enantiomerenüberschuß wurde durch Gaschromatographie (GC) oder

Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ermittelt.

2.18 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Rhodium-katalysierten Hydrierung unter Druck (AAV 18)

In einen 50 mL Glaseinsatz eines Autoklaven wurde das verwendete Substrat (0.72 mmol)

eingewogen, der Glaseinsatz in den Autoklaven gegeben und der Autoklav mehrfach evakuiert

und mit Argon befüllt. In einem 50 mL Schlenkgefäß wurden unter Argon der verwendete

Übergangsmetall-Komplex (1.0 mol%) und der Diphosphanligand (1.0 mol%) im angegebenen

Lösungsmittel (10 mL) gelöst. Nachdem der Metall-Komplex vollständig in Lösung gegangen

war, wurde die erhaltene Lösung mittels einer Einwegspritze mit aufgesetzter Stahlkanüle im

Argongegenstrom in den Autoklaven überführt. Es wurden dreimal 10 bar Wasserstoff

aufgedrückt und der Druck wieder abgelassen. Schließlich wurden 30 bzw. 50 bar Wasserstoff

aufgedrückt und das Reaktionsgemisch für die angegebene Zeit bei der entsprechenden

Temperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde im ÖPV abkondensiert, der Rückstand durch

eine kurze Kieselgelsäule filtriert (Eluent: Et2O) und das Lösungsmittel erneut am

Rotationsverdampfer abdestilliert.

Die Bestimmung des Enantiomerenüberschusses erfolgte mittles HPLC.

2.19 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Ruthenium-katalysierten Hydrierung von 1,3-Diketonen und ββββ-Ketoestern (AAV 19)

In einen 50 mL Glaseinsatz eines Autoklaven wurde das verwendete Substrat (2.08 mmol)

eingewogen, der Glaseinsatz in den auf 50 °C geheizten Autoklaven gegeben und der Autoklav

mehrfach evakuiert und mit Argon befüllt. In einem 50 mL Schlenkgefäß wurden unter Argon

[Ru(cod)(C4H7)2] (0.5 mol%) und der Diphosphanligand (0.5 mol%) in Aceton/Toluol (3 mL

2:1) gelöst. Nachdem der Metall-Komplex vollständig in Lösung gegangen war, wurde HBr-

Lösung (0.3 M in MeOH, 0.06 mL, 2 Äquiv.) zugegeben und die erhaltene Lösung 1 h bei RT

gerührt. Das Lösungsmittel wurde im ÖPV entfernt, der Rückstand in MeOH (10 mL) gelöst

und die Lösung mittels einer Einwegspritze mit aufgesetzter Stahlkanüle im Argongegenstrom


in den Autoklaven überführt. Es wurden dreimal 10 bar Wasserstoff aufgedrückt und der Druck

wieder abgelassen. Schließlich wurden 50 bar Wasserstoff aufgedrückt und das

Reaktionsgemisch für die angegebene Zeit bei 50 °C gerührt. Das Lösungsmittel wurde im

ÖPV abkondensiert, der Rückstand durch eine kurze Kieselgelsäule filtriert (Eluent: Et2O) und

das Lösungsmittel erneut am Rotationsverdampfer abdestilliert.

Die Bestimmung des Enantiomerenüberschusses erfolgte mittles HPLC.

2.20 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Rhodium-katalysierten Hydroborierung von Styrol (AAV 20)


Rh(nbd)2BF4 (4.1 mg, 1 mol%) und der verwendete Ligand (2 mol%) in trockenem THF

(2 mL) gelöst. Nach 30 min Rühren bei RT wurde Styrol (0.11 mL, 1.00 mmol) zugegeben.

Die Lösung wurde auf die angegebene Temperatur gekühlt und Catecholboran (0.12 mL,

1.10 mmol) zugetropft. Der Umsatz wurde durch Entnahme von Aliquoten, nach oxidativer

Aufarbeitung und anschließender Extraktion mit Et2O verfolgt. Die Proben wurden mittels GC

analysiert. Sobald kein Fortschreiten der Reaktion mehr beobachtet werden konnte, wurde die

Reaktion durch Zugabe von MeOH (2 mL) abgebrochen. NaOH-Lösung (2.4 mL, 3 M) und

H2O2-Lösung (0.2 mL, 35 %) wurden nacheinander zugegeben und das Gemisch innerhalb

eines Zeitraumes von 2 h unter heftigem Rühren auf RT erwärmt. Die Lösung wurde mit Et2O

extrahiert, die organische Phase mit NaOH (1 M) und ges. NH4Cl-Lösung gewaschen, über

MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Nach einer

kurzen Filtration über Kiesegel (Eluent: Et2O) wurde der Enantiomerenüberschuss des

erhaltenen Produktes mittels HPLC bestimmt.

2.21 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Palladium-katalysierten asymmetrischen allylischen Alkylierung von 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) (AAV 21)

In einem 50 mL Schlenkgefäß wurden unter Argon Allylpalladiumchlorid (Dimer, 2.3 mg, 1.0

mol%) und der verwendete Diphosphanligand (2.0 mol%) in CH2Cl2 (5 mL) gelöst. Nach 15

minütigem Rühren wurde 1,3-Diphenyl-3-acetoxypropen (26) (168 mg, 0.64 mmol), N,O-

Bistrimethylsilylacetamid (0.31 mL, 1.28 mmol), Dimethylmalonat (0.14 mL, 1.28 mmol) und

Kaliumacetat (3.2 mg, 0.03 mmol) zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei der

angegebenen Temperatur für die angegebene Zeit gerührt. Nach Hydrolyse der Reaktion mit

ges. NH4Cl-Lösung (20 mL) wurde mit CH2Cl2 (2 mal 50 mL) extrahiert, die vereinigten


organischen Phasen mit ges. NaCl-Lösung (20 mL) gewaschen und über MgSO4 getrocknet.

Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer abdestilliert und der erhaltene Rückstand

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 5:1). Malonat 27 wurde in Form eines

farblosen Öles erhalten.

Der Enantiomerenüberschuß wurde durch HPLC ermittelt.

2.22 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Palladium-katalysierten asymmetrischen allylischen Alkylierung von 1,1,3-Triphenyl-3-acetoxypropen (74) (AAV 22)

In einem 25 mL Schlenkgefäß wurden unter Argon Natriumhydrid (27.7 mg, 0.69 mmol) in

THF (1.5 mL) suspendiert, langsam Dimethylmalonat (91 mg, 0.69 mmol) zugegeben und das

Reaktionsgemisch 2.5 h bei RT gerührt. In einem 50 mL Schlenkgefäß wurden unter Argon

Allylpalladiumchlorid (Dimer, 4.0 mg, 2.5 mol%) und der verwendete Diphosphanligand 10a

(28.8 mg, 10.0 mol%) in THF (0.5 mL) gelöst. Nach 15 min Rühren wurde 1,1,3-Triphenyl-3-

acetoxypropen (74) (150 mg, 0.46 mmol) zugegeben und die Lösung für 10 min gerührt.

Anschließend wurde die Suspension des Malonates zugesetzt und die Reaktionsmischung bei

der angegebenen Temperatur für die angegebene Zeit gerührt. Nach Hydrolyse der Reaktion

mit ges. NH4Cl-Lösung (20 mL) wurde mit CH2Cl2 (2 x 50 mL) extrahiert, die vereinigten

organischen Phasen mit ges. NaCl-Lösung (20 mL) gewaschen und über MgSO4 getrocknet.

Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer abdestilliert und der erhaltene Rückstand

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 8:1). (S)-75 wurde in Form eines farblosen

Feststoffes erhalten.

Der Enantiomerenüberschuss wurde durch HPLC ermittelt.

2.23 Allgemeine Arbeitsvorschrift zur Palladium-katalysierten asymmetrischen allylischen Aminierung von 3-Acetoxy-1,3-diphenyl-propen (26) (AAV 23)

In einem 25 mL Schlenkgefäß wurden unter Argon Kaliumhydrid (36.5 mg, 0.91 mmol) in

THF (4 mL) suspendiert, portionsweise das verwendete Stickstoffnukleophil (1.17 mmol)

zugegeben und das Reaktionsgemisch 2 h bei RT gerührt. In einem 50 mL Schlenkgefäß

wurden unter Argon Allylpalladiumchlorid (Dimer, 2.3 mg, 1.0 mol%) und der verwendete

Diphosphanligand (2.0 mol%) in THF (1 mL) gelöst. Nach 15 min Rühren wurde 3-Acetoxy-

1,3-diphenyl-propen (26) (168 mg, 0.64 mmol) und die Suspension des deprotonierten

Nukleophils zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei der angegebenen Temperatur für


die angegebene Zeit gerührt. Nach Hydrolyse der Reaktion mit ges. NH4Cl-Lösung (20 mL)

wurde mit CH2Cl2 (2 x 50 mL) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen mit ges. NaCl-

Lösung (20 mL) gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Nach dem Abfiltrieren wurde das

Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert und der erhaltene Rückstand

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O im angegebenen Verhältnis).

3 Experimente zur Synthese neuer Ferrocenylliganden durch diastereoselektive Methoxy-dirigierte Deprotonierung am Cp-Ring und anschließende Kreuzkupplung

Darstellung von Benzoylferrocen (16a)132

Fe

O

Nach AAV 1 wurde Ferrocen (9.30 g, 50.0 mmol) mit Aluminiumtrichlorid (7.34 g, 55.0

mmol, 1.1 Äquiv.) und Benzoylchlorid (6.38 mL, 55.0 mmol, 1.1 Äquiv.) umgesetzt. Das

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 6:1). Das Keton 16a

(11.46 g, 39.5 mmol, 79 %) wurde als roter Feststoff (Schmp.: 105 °C) erhalten.

1H-NMR (CDCl3, 200 MHz): 7.90-7.86 (m, 2 H), 7.54-7.44 (m, 3 H), 4.90-4.89 (m, 2 H), 4.58-

4.57 (m, 2 H), 4.19 (s, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 50 MHz): 199.06, 139.78, 131.42, 128.16, 128.01, 78.13, 72.51, 71.48,

70.17.

C17H14FeO (290.14)

Darstellung von 2-Methylbenzoylferrocen (16b)

O Me

Fe

132 M. Rausch, M. Vogel, H. Rosenberg, J. Org. Chem. 1957, 22, 903.



mmol, 1.1 Äquiv.) und 2-Methylbenzoylchlorid (7.72 mL, 59.1 mmol, 1.1 Äquiv.) umgesetzt.

Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O/CH2Cl2 12:1:1).

Das Keton 16b (13.51 g, 44.43 mmol, 83 %) wurde als roter Feststoff (Schmp.: 83-85 °C)

erhalten.


4.76 (m, 2 H), 4.58-4.57 (m, 2 H), 4.27 (s, 5 H), 2.43 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 202.22, 139.95, 135.70, 130.89, 129.68, 127.44, 124.94, 79.38,

72.48, 71.10, 69.87, 19.82.

IR (KBr): 3089 (m), 1634 (vs), 1600 (w), 1487 (w), 1445 (s), 1375 (s), 1336 (w), 1297 (s),

1277 (s), 1175 (w), 1107 (m), 1039 (m), 1026 (m), 859 (m), 824 (s), 735 (s).

MS (EI): 304 (M+, 100), 302 (10), 236 (10), 208 (10), 91 (10).

C18H16FeO (304.17) Ber.: C 71.08, H 5.30.

Gef.: C 70.94, H 5.30.

Darstellung von 3,5-Dimethylbenzoylferrocen (16c)

O

Me

Me

Fe


mmol, 1.1 Äquiv.) und 3,5-Dimethylbenzoylchlorid120 (9.97 g, 59.1 mmol, 1.1 Äquiv.)

umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O/CH2Cl2

20:1:1). Das Keton 16c (11.94 g, 37.52 mmol, 70 %) wurde als roter Feststoff (Schmp.: 84-

86 °C) erhalten.

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.42 (s, 2 H), 7.10 (s, 1 H), 4.83-4.82 (m, 2 H), 4.50-4.48 (m, 2

H), 4.12 (s, 5 H), 2.32 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 199.38, 139.88, 137.72, 133.09, 125.89, 78.40, 72.32, 71.54,

70.18, 21.29.


IR (KBr): 3084 (w), 2915 (w), 1639 (vs), 1601 (s), 1445 (s), 1412 (w), 1395 (w), 1375 (m),

1336 (m), 1312 (s), 1249 (s), 1157 (w), 1106 (w), 1066 (m), 1021 (s), 847 (w), 822 (s), 766 (s),

499 (s).

MS (EI): 318 (M+, 100), 288 (2), 222 (2), 185 (2), 167 (2), 153 (2), 121 (3), 105 (4), 56 (2).

C19H18FeO (318.20) Ber.: C 71.72, H 5.70.

Gef.: C 71.44, H 5.72.

Darstellung von 2-Naphthoylferrocen (16d)

O

Fe

Nach AAV 1 wurde Ferrocen (7.5 g, 40.3 mmol) mit Aluminiumtrichlorid (5.91 g, 44.4 mmol,

1.1 Äquiv.) und 2-Naphthoylchlorid (8.44 g, 44.7 mmol, 1.1 Äquiv.) umgesetzt. Das

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:1). Das Keton 16d

(9.05 g, 26.60 mmol, 66 %) wurde als roter Feststoff (Schmp.: 96 °C) erhalten.

1H-NMR (CDCl3, 200 MHz): 8.44-7.53 (m, 7 H), 4.97 (t, J = 2.0 Hz, 2 H), 4.60 (t, J = 2.0 Hz,

2 H), 4.23 (s, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 50 MHz): 199.40, 137.45, 135.28, 132.84, 129.60, 129.26, 128.57, 128.27,

128.19, 127.14, 125.33, 78.84, 73.07, 72.09, 70.73.

IR (KBr): 2973 (m), 1638 (vs), 1468 (m), 1378 (m), 1292 (s), 1082 (m), 792 (w), 779 (m).

MS (EI): 340 (M+, 100), 338 (8), 246 (3), 191 (6), 190 (9), 183 (7), 127 (10), 56 (3).

C19H18FeO (340.20) Ber.: C 74.14, H 4.74.

Gef.: C 73.87, H 4.84.

Darstellung von (R)-(αααα-Hydroxyphenylmethyl)ferrocen (17a)133

Fe

OH

133 S. Allenmark, K. Kalen, Tetrahedron Lett. 1975, 3175.


Nach AAV 2 wurde Benzoylferrocen (16a) (3.0 g, 10.3 mmol) mit dem CBS-Katalysator (0.86

g, 3.1 mmol, 30 mol%) (S)-4 und Boran-Dimethylsulfid-Komplex (10.3 mmol) umgesetzt. Das

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 3:1). Der Alkohol 17a

(2.78 g, 9.5 mmol, 92 %, >98 % ee) wurde als brauner Feststoff (Schmp.: 88 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -88.8 (c = 1.10, CHCl3).

HPLC (OD, 8 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 15.9 (R), 18.4 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.45-7.28 (m, 5 H), 5.51 (s, 1 H), 4.27 (s, 5 H), 4.26-4.21 (m, 4

H), 2.56 (s, 1 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 143.27, 128.14, 127.56, 126.19, 94.17, 71.98, 68.45, 68.08,

68.02, 67.37, 66.00.

C17H16FeO (292.16)

Darstellung von (R)-[αααα-Hydroxy-(2-methylphenyl)methyl]ferrocen (17b)

OH Me

Fe

Nach AAV 2 wurde 2-Methylbenzoylferrocen (16b) (4.01 g, 13.18 mmol) mit dem CBS-

Katalysator (1.10 g, 3.98 mmol, 30 mol%) (S)-4 und Boran-Dimethylsulfid-Komplex (27.0

mmol) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O

3:1). Der Alkohol 17b (3.58 g, 11.71 mmol, 89 %, >99 % ee) wurde als orangefarbenes Öl

erhalten.

[αααα]D20 = -120.5 (c = 1.13, CHCl3).

HPLC (OD, 8 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 15.6 (R), 18.0 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.41-7.38 (m, 1 H), 7.17-7.01 (m, 3 H), 5.53 (d, J = 3.6 Hz, 1 H),

4.20-4.03 (m, 9 H), 2.42 (d, J = 3.8 Hz, 1 H), 2.27 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 141.35, 134.99, 130.14, 127.22, 125.89, 125.78, 94.59, 68.75,

68.41, 68.10, 67.76, 67.36, 66.86, 19.16.

IR (KBr): 3438 (s), 2928 (m), 1957 (w), 1640 (m), 1487 (m), 1462 (m), 1391 (w), 1173 (w),

1103 (s), 1015 (s), 945 (w), 829 (s), 774 (m), 742 (vs), 489 (s).


MS (EI): 306 (M+, 19), 290 (100), 222 (10), 186 (13), 165 (25), 152 (12), 121 (12), 91 (14), 56

(13).

C18H18FeO (306.19) Ber.: C 70.61, H 5.93.

Gef.: C 70.53, H 6.01.

Darstellung von (R)-[αααα-Hydroxy-(3,5-dimethylphenyl)methyl]ferrocen (17c)

OH

Me

Me

Fe

Nach AAV 2 wurde 3,5-Dimethylbenzoylferrocen (16c) (1.83 g, 5.74 mmol) mit dem CBS-

Katalysator (0.48 g, 1.74 mmol, 30 mol%) (S)-4 und Boran-Dimethylsulfid-Komplex (11.4


3:1). Der Alkohol 17c (1.40 g, 4.37 mmol, 76 %, >98 % ee) wurde als orangefarbenes Öl

erhalten.

[αααα]D20 = -135.6 (c = 1.14, CHCl3).

HPLC (OD, 8 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 15.1 (R), 16.7 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 6.91-6.78 (m, 3 H), 5.31 (s, br, 1 H), 4.25-3.91 (m, 9 H), 2.33 (s,

br, 1 H), 2.28 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 143.18, 137.68, 129.07, 124.00, 94.36, 72.10, 68.45, 68.04,

67.98, 67.46, 65.83, 21.40.

IR (Film): 3927 (w), 3543 (s), 3418 (s), 3094 (s), 2916 (s), 1607 (s), 1464 (s), 1411 (s), 1378

(s), 1306 (w), 1224 (m), 1151 (m), 1106 (s), 1042 (vs), 1022 (vs), 1001 (vs), 908 (m), 853 (vs),

768 (s), 698 (m), 487 (vs).

MS (EI): 321 (M+1, 10), 320 (M+, 57), 225 (20), 183 (12), 182 (100), 181 (73), 180 (11), 179

(14), 168 (10), 167 (77), 166 (38), 165 (50), 153 (10), 152 (27), 138 (24), 121 (17).

C19H20FeO (320.22) Ber.: C 71.27, H 6.30.

Gef.: C 71.41, H 6.51.

Darstellung von (R)-[αααα-Hydroxy-(2-naphthyl)methyl]ferrocen (17d)


OH

Fe

Nach AAV 2 wurde 2-Naphthoylferrocen (16d) (4.00 g, 11.76 mmol) mit dem CBS-

Katalysator (978 mg, 3.53 mmol, 30 mol%) (S)-4 und Boran-Dimethylsulfid-Komplex (11.76


1:1). Der Alkohol 17d (3.42 g, 10.00 mmol, 85 %, >98 % ee) wurde als orangefarbener

Feststoff (Schmp.: 117 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -84.7 (c = 0.40, CHCl3).

HPLC (OD, 20 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 18.1 (R), 25.4 (S). 1H-NMR (CDCl3, 200 MHz): 7.91-7.77 (m, 4 H), 7.54-7.43 (m, 3 H), 5.62 (s, 1 H), 4.19 (m, 9

H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 140.71, 133.21, 132.89, 128.00, 127.88, 127.62, 126.00, 125.75,

124.70, 124.59, 94.32, 72.07, 68.57, 68.19, 67.58, 66.14.

IR (KBr): 3428 (s, br), 2924 (s), 2852 (m), 1411 (w), 1051 (m), 483 (s).

MS (EI): 342 (M+, 45), 325 (80), 277 (34), 203 (100), 189 (22), 138 (11), 121 (34).

C19H20FeO (320.22) Ber.: C 73.70, H 5.30.

Gef.: C 73.50, H 5.28.

Darstellung von (R)-αααα-(Methoxyphenylmethyl)ferrocen (15a)

Fe

OMe

Nach AAV 3 wurde der Alkohol 17a (4.00 g, 13.69 mmol) in MeOH (40 mL) und konz.

Essigsäure (1.80 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt (4.11, 13.42 mmol, 98 %, 97 % ee) wurde

durch Umkristallisieren aus MeOH gereinigt. Der Methylether 15a (3.56 g, 11.64 mmol, 85 %,

>99 % ee) wurde als orangefarbener Feststoff (Schmp.: 92-93 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +38.5 (c = 0.73, CHCl3).

HPLC (OD, 5 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 14.3 (R), 19.9 (S).


1H-NMR (CDCl3, 200 MHz): 7.42-7.27 (m, 5 H), 5.00 (s, 1 H), 4.25 (s, br, 1 H), 4.13 (s, br, 1

H), 4.07 (s, br, 1 H), 4.04 (s, 5 H), 3.95 (s, br, 1 H), 3.29 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 141.43, 128.14, 127.59, 127.27, 90.14, 85.61, 68.70, 67.89,

67.86, 67.77, 67.01, 56.88.

IR (KBr): 3438 (w), 3098 (m), 2813 (m), 1079 (s), 1070 (s), 746 (s), 706 (s).

MS (EI): 306 (M+, 100), 211 (41), 152 (75), 122 (52).

C18H18FeO (306.19) Ber.: C 70.61, H 5.95.

Gef.: C 70.95, H 6.06.

Darstellung von (R)-αααα-[Methoxy-(2-methylphenyl)methyl]ferrocen (15b)

OMe Me

Fe

Nach AAV 3 wurde der Alkohol 17b (2.65 g, 8.65 mmol) in MeOH (25 mL) und konz.

Essigsäure (1.2 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde durch Umkristallisieren aus MeOH

gereinigt. Der Methylether 15b (2.21 g, 6.90 mmol, 80 %, >99 % ee) wurde als gelber Feststoff

(Schmp.: 68-69 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +31.7 (c = 2.36, CHCl3).

HPLC (OD, 5 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 8.1 (R), 12.8 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.36 (m, 1 H), 7.13-7.08 (m, 3 H), 5.17 (s, 1 H), 4.10-3.99 (m, 9

H), 3.22 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 139.85, 135.65, 130.40, 127.27, 127.21, 125.92, 90.44, 79.30,

68.74, 67.82, 67.62, 67.26, 66.67, 56.80, 19.47.

IR (KBr): 3094 (m), 2977 (m), 2927 (m), 2816 (m), 1604 (w), 1487 (m), 1461 (m), 1304 (w),

1187 (m), 1106 (s), 1087 (vs), 1001 (s), 817 (s), 745 (s), 486 (s).

MS (EI): 321 (M+1, 22), 320 (M+, 100), 290 (37), 289 (16), 225 (27), 168 (11), 167 (17), 166

(12), 165 (26), 153 (19), 152 (45), 122 (26), 121 (16).

C19H20FeO (320.21) Ber.: C 71.27, H 6.30.

Gef.: C 71.41, H 6.51.

Darstellung von (R)-αααα-[Methoxy-(3,5-dimethylphenyl)methyl]ferrocen (15c)


OMe

Me

Me

Fe

Nach AAV 3 wurde der Alkohol 17c (2.32 g, 7.25 mmol) in MeOH (22 mL) und konz.


gereinigt. Der Methylether 15c (1.89 g, 5.65 mmol, 78 %, >99 % ee) wurde als gelber Feststoff


[αααα]D20 = +65.0 (c = 1.79, CHCl3).

HPLC (OD, 5 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 7.8 (R), 10.9 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 6.93 (s, 2 H), 6.85 (s, 1 H), 6.83 (s, 1 H), 4.20 (s, 1 H), 4.05 (s, 2

H), 4.00 (s, 5 H), 3.91 (s, 1 H), 3.22 (s, 3 H), 2.26 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 141.42, 137.54, 129.17, 125.05, 90.46, 82.64, 68.71, 67.76,

67.72, 67.62, 67.04, 56.91, 21.37.

IR (KBr): 3095 (m), 2978 (m), 2927 (s), 2816 (s), 1604 (w), 1487 (s), 1461 (s), 1304 (w), 1188

(s), 1106 (s), 1086 (vs), 1039 (m), 1001 (s), 968 (m), 817 (s), 745 (vs), 486 (s).

MS (EI): 335 (M+1, 21), 334 (M+, 88), 305 (22), 304 (100), 303 (26), 302 (10), 239 (52), 226

(12), 182 (18), 181 (4), 180 (10), 167 (30), 166 (14), 165 (20), 152 (32), 122 (15), 121 (17).

C20H22FeO (334.24) Ber.: C 71.87, H 6.63.

Gef.: C 71.21, H 6.37.

Darstellung von (R)-αααα-[Methoxy-(2-naphthyl)methyl]ferrocen (15d)

OMe

Fe

Nach AAV 3 wurde der Alkohol 17d (1.38 g, 4.03 mmol) in MeOH (50 mL) und konz.


gereinigt. Der Methylether 15d (1.03 g, 2.89 mmol, 72 %, >99 % ee) wurde als orangefarbener



[αααα]D20 = +24.3 (c = 1.11, CHCl3).

HPLC (OD, 5 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 13.1 (R), 18.6 (S). 1H-NMR (CDCl3, 200 MHz): 7.91-7.76 (m, 4 H), 7.54-7.41 (m, 3 H), 5.14 (s, 1 H), 4.29-4.27

(s, br, 1 H), 4.10-4.08 (s, br, 1 H), 4.04-3.98 (m, 6 H), 3.94-3.92 (s, br, 1 H), 3.29 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 138.90, 133.12, 133.06, 127.95, 127.85, 127.68, 126.18, 126.03,

125.79, 125.23, 90.20, 82.69, 68.71, 67.88, 67.86, 67.70, 67.09, 56.93.

IR (KBr): 3088 (w), 3055 (w), 2982 (w), 2816 (w), 1630 (w), 1599 (w), 1107 (s), 1090 (vs),

820 (vs), 790 (s), 492 (s).

MS (EI): 357 (M+1, 25), 356 (M+, 100), 326 (65), 291 (4), 261 (40), 204 (34), 203 (57), 202

(47), 189 (10), 152 (18), 122 (13).

C22H20FeO (356.24) HRMS: Ber.: 356.0864.

Gef.: 356.0851.

Darstellung von (Rp)-1-(2-Pyrimidyl)-2-[(αααα)-(R)-methoxyphenylmethyl]ferrocen (18a)

N

N

OMe

Fe

Nach AAV 4 wurde der Methylether 15a (464 mg, 1.50 mmol, >99 % ee) in Et2O (25 mL) mit

t-BuLi (1.5 M in Pentan, 1.10 mL, 1.65 mmol, 1.1 Äquiv.), ZnBr2 (1.3 M in THF, 1.46 mL,

1.90 mmol, 1.3 Äquiv.), 2-Iod-Pyrimidin (14) (206 mg, 1.00 mmol), Pd(dba)2 (37.4 mg, 10

mol%) und tfp (30.2 mg, 20 mol%) umgesetzt. Die Lösung wurde 20 h bei 60 °C gerührt und

anschließend hydrolysiert. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt

(n-Pentan/Et2O 3:1, dann 1:1). 18a (303 mg, 0.79 mmol, 79 %) wurde als rotes Öl erhalten.

[αααα]D20 = -135.5 (c = 0.69, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 8.69 (d, J = 4.9 Hz, 2 H), 7.71-7.66 (m, 2 H), 7.50-7.43 (m, 2 H),

7.40-7.32 (m, 1 H), 7.07 (t, J = 4.9 Hz, 1 H), 6.42 (s, 1 H), 5.18 (dd, J = 2.5 Hz, J = 1.4 Hz, 1

H), 4.35 (dd, J = 2.5 Hz, J = 2.5 Hz, 1 H), 4.12 (dd, J = 2.5 Hz, J = 2.5 Hz, 1 H), 3.82 (s, 5 H),

3.25 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 170.2, 156.4, 141.8, 128.1 127.9, 127.5, 117.2, 90.7, 80.1, 79.5,

71.7, 70.5, 70.3, 69.4, 56.9.


IR (Film): 3086 (m), 3028 (m), 2928 (m), 2816 (m), 1570 (s), 1555 (s), 1485 (s), 1398 (s),

1086 (s), 812 (s), 744 (s).

MS (EI): 384 (M+, 91), 319 (100), 289 (37), 211 (52).

C22H20FeN2O (384.26) HRMS: Ber.: 384.0925.

Gef.: 383.0915.

Darstellung von (Rp)-1-(2-Pyrimidyl)-2-[(αααα)-(R)-methoxy-(2-methylphenyl)methyl]-

ferrocen (18b)

N

N

OMe Me

Fe

Nach AAV 4 wurde der Methylether 15b (500 mg, 1.56 mmol, >99 % ee) in Et2O (25 mL) mit




anschließend hydrolysiert. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-

Pentan/Et2O 3:1, dann 1:1). 18b (330 mg, 0.83 mmol, 80 %) wurde als rotes Öl erhalten.

[αααα]D20 = -78.6 (c = 1.18, CHCl3).


7.06 (t, J = 4.7 Hz 1 H), 6.71 (s, 1 H), 5.19 (dd, J = 2.5 Hz, J = 1.5 Hz, 1 H), 4.40 (dd, J = 2.5

Hz, J = 2.5 Hz, 1 H), 4.34 (dd, J = 2.5 Hz, J = 1.5 Hz, 2 H), 3.78 (s, 5 H), 3.18 (s, 3 H), 2.64 (s,

3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 170.2, 156.4, 139.9, 136.7, 130.6, 128.5, 127.3, 125.6, 117.2,

89.7, 79.7, 77.5, 71.4, 70.4, 70.3, 69.6, 56.4, 20.5.

IR (Film): 2929 (w), 2816 (w), 1636 (w), 1569 (vs), 1554 (s), 1482 (vs), 1398 (s), 1226 (w),

1107 (m), 1076 (m), 809 (m), 746 (m).

MS (EI): 398 (M+, 100), 369 (14), 368 (57), 367 (10), 366 (17), 334 (15), 333 (75), 303 (22),

302 (18), 301 (27), 300 (16), 299 (14), 246 (14), 245 (23), 243 (14), 211 (13), 200 (11), 199

(20), 166 (11), 165 (26).

C23H22FeN2O (398.29) Ber.: C 69.36, H 5.57, N 7.03.

Gef.: C 69.16, H 5.60, N 6.78.


Darstellung von (Rp)-1-(2-Pyrimidyl)-2-[(αααα)-(R)-methoxy(3,5-dimethylphenyl)methyl]-

ferrocen (18c)

N

N

OMeMe

Me

Fe

Nach AAV 4 wurde der Methylether 15c (500 mg, 1.51 mmol, >99 % ee) in Et2O (25 mL) mit





Pentan/Et2O 3:1, dann 1:1). 18c (345 mg, 0.84 mmol, 83 %) wurde als rotes Öl erhalten.

[αααα]D20 = -134.7 (c = 1.01, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 8.68 (d, J = 4.9 Hz, 2 H), 7.29 (s, 2 H), 7.06 (t, J = 4.9 Hz, 1 H),

7.00 (s, 1 H), 6.35 (s, 1 H), 5.17 (dd, J = 2.7 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 4.35 (dd, J = 2.7 Hz, J = 2.7

Hz, 1 H), 4.14 (dd, J = 2.7 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 3.84 (s, 5 H), 3.26 (s, 3 H), 2.41 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 170.2, 156.4, 141.5, 137.2, 129.0, 125.9, 117.2, 90.8, 80.0, 79.4,

71.8, 70.5, 70.3, 69.3, 56.9, 21.4.

IR (Film): 3085 (m), 3029 (m), 2930 (m), 2816 (m), 1570 (s), 1554 (s), 1486 (s), 1396 (s),

1086 (s), 812 (s), 745 (s).

MS (EI): 412 (M+, 100), 347 (76), 317 (20), 211 (17).

C24H24FeN2O (412.13) Ber.: C 69.93, H 5.87, N 6.80.

Gef.: C 70.12, H 5.93, N 6.91.

Darstellung von (Rp)-1-(2-Pyrimidyl)-2-[(αααα)-(R)-(diphenylphosphino)phenylmethyl]-

ferrocen-Borankomplex (19a)

N

N

PPh2H3B

Fe


Nach AAV 5 wurde 18a (255 mg, 0.66 mmol) in entgaster Essigsäure (6 mL) mit HPPh2 (0.14

mL, 0.79 mmol, 1.2 Äquiv.) umgesetzt und anschließend mit BH3⋅SMe2 (0.63 mL, 6.6 mmol,

10 Äquiv.) geschützt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-

Pentan/Et2O 3:1, dann Et2O). Das geschützte Phosphan 19a (284 mg, 0.51 mmol, 78 %) wurde

als orangefarbener Feststoff (Schmp.: 184 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -140.6 (c = 0.50, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 8.53 (d, J = 4.8 Hz, 2 H), 7.88-7.79 (m, 4 H), 7.41-6.84 (m, 13

H), 5.02-4.98 (m, 1 H), 4.87 (dd, J = 2.8 Hz, J = 1.7 Hz, 1 H), 4.47 (dd, J = 2.8 Hz, J = 2.8 Hz,

1 H), 3.52 (s, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 170.4, 155.9, 139.4 (d, J = 2.9 Hz), 133.4 (d, J = 8.2 Hz), 132.9

(d, J = 8.6 Hz) 131.1 (d, J = 5.9 Hz), 130.9 (d, J = 2.3 Hz), 130.2 (d, J = 2.4 Hz), 128.3 (d, J =

9.4 Hz), 127.8 (d, J = 1.2 Hz), 127.1 (d, J = 1.7 Hz), 127.0 (d, J = 9.4 Hz), 116.7, 88.0 (d, J =

6.3 Hz), 79.5 (d, J = 1.8 Hz), 73.3 (d, J = 2.8 Hz), 70.2, 69.9, 68.2, 39.9 (d, J = 29.2 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 25.8 (br).

IR (KBr): 3028 (m), 2388 (s), 1569 (s), 1479 (s), 1399 (s), 698 (s).

MS (EI): 538 (M+-BH3, 3), 354 (42), 353 (100), 231 (13).

C33H30BFeN2P (552.25) Ber.: C 71.77, H 5.48, N 5.07.

Gef.: C 71.62, H 5.45, N 5.02.

19a wurde vor dem Einsatz in der Katalyse nach AAV 6 entschützt.

31P-NMR-Spektrum des entschützten Phosphans 19a:

31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 8.6.

Darstellung von (Rp)-1-(2-Pyrimidyl)-2-[(αααα)-(R)-(diphenylphosphino)-(2-methylphenyl)-

methyl]ferrocen-Borankomplex (19b)

N

N

PPh2H3B

Fe

Me


Nach AAV 5 wurde 18b (309 mg, 0.78 mmol) in entgaster Essigsäure (7 mL) mit HPPh2 (0.16



Pentan/Et2O 3:1, dann Et2O). Das geschützte Phosphan 19b (269 mg, 0.48 mmol, 61 %) wurde

als orangefarbener Feststoff (Schmp.: 183-185 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -64.8 (c = 0.95, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 8.52 (d, J = 4.8 Hz, 2 H), 8.07 (d, J = 7.9 Hz, 1 H), 7.63-7.55 (m,

2 H), 7.38-7.08 (m, 9 H), 7.03-6.90 (m, 4 H), 4.99-4.95 (m, 1 H), 4.91 (dd, J = 2.6 Hz, J = 1.7

Hz, 1 H), 4.48 (dd, J = 2.6 Hz, 1 H), 3.52 (s, 5 H), 2.61 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 170.2, 155.9, 138.2 (d, J = 2.4 Hz), 136.8 (d, J = 6.4 Hz), 133.5

(d, J = 8.2 Hz), 133.1 (d, J = 8.2 Hz), 131.2 (d, J = 4.6 Hz), 130.7 (d, J = 2.9 Hz), 130.5 (d, J =

2.4 Hz), 130.1, 128.5 (d, J = 3.0 Hz), 128.0 (d, J = 9.4 Hz), 127.1 (d, J = 10.0 Hz), 125.5 (d, J

= 1.8 Hz), 116.8, 87.7 (d, J = 8.9 Hz), 79.6 (d, J = 1.7 Hz), 73.6 (d, J = 3.5 Hz), 70.1, 69.9,

68.3, 35.5 (d, J = 28.2 Hz), 21.0. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 28.0 (br).

IR (Film): 3056 (m), 2387 (s), 1570 (s), 1555 (s), 1479 (s), 1400 (s), 698 (s).

MS (EI): 566 (M+, 1), 552 (6), 367 (100), 299 (8).

C34H32BFeN2P (566.27) HRMS: Ber.: 566.1746.

Gef.: 566.1735.

19b wurde vor dem Einsatz in der Katalyse nach AAV 6 entschützt.

31P-NMR-Spektrum des entschützten Phosphans 19b:

31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 14.5.

Darstellung von (Rp)-1-(2-Pyrimidyl)-2-[(αααα)-(R)-(diphenylphosphino)-(3,5-dimethyl-

phenyl)methyl]ferrocen-Borankomplex (19c)


Me

MeN

N

PPh2H3B

Fe

Nach AAV 5 wurde 18c (157 mg, 0.38 mmol) in entgaster Essigsäure (4 mL) mit HPPh2 (0.08



Pentan/Et2O 3:1, dann Et2O). Das geschützte Phosphan 19c (154 mg, 0.27 mmol, 71 %) wurde

als orangefarbener Feststoff (Schmp.: 188 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -99.0 (c = 0.97, CHCl3).


7.43-7.31 (m, 5 H), 7.19-7.01 (m, 3 H), 6.95 (t, J = 4.9 Hz, 1 H), 6.90-6.82 (m, 4 H), 4.99-4.95

(m, 1 H), 4.88-4.84 (m, 1 H), 4.46 (dd, J = 2.7 Hz, 1 H), 3.55 (s, 5 H), 2.33 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 170.4, 155.9, 139.0 (d, J = 2.2 Hz), 137.0 (d, J = 1.2 Hz), 133.4

(d, J = 8.3 Hz), 133.0 (d, J = 8.2 Hz), 130.8 (d, J = 2.2 Hz), 130.2 (d, J = 2.4 Hz), 129.4, 129.0


10.2 Hz), 116.7, 88.2 (d, J = 6.5 Hz), 79.4 (d, J = 1.7 Hz), 73.6 (d, J = 3.1 Hz), 70.1, 69.7, 68.1,

39.6 (d, J = 28.9 Hz), 21.5. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 25.7 (br).

IR (Film): 3057 (m), 2387 (s), 1570 (s), 1555 (s), 1479 (s), 1400 (s), 698 (s).

MS (EI): 580 (M+, 1), 566 (5), 381 (100), 315 (6).

C35H34BFeN2P (580.30) HRMS: Ber.: 580.1902.

Gef.: 580.1916.

19c wurde vor dem Einsatz in der Katalyse nach AAV 6 entschützt.

31P-NMR-Spektrum des entschützten Phosphans 19c:

31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 7.9.

Darstellung von (Rp)-1-(o-Diphenylphosphinophenyl)-2-[αααα-(R)-methoxy-(3,5-dimethyl-

phenyl)methyl]ferrocen (36)


Me

Me

OMePPh2

Fe

Nach AAV 4 wurde der Methylether 15c (423 mg, 1.27 mmol, >99 % ee) in Et2O (25 mL) mit


1.71 mmol, 1.3 Äquiv.), 1-Iod-2-diphenylphosphinobenzol (35) (341 mg, 0.88 mmol), Pd(dba)2

(32.8 mg, 5 mol%) und tfp (26.5 mg, 10 mol%) umgesetzt. Die Lösung wurde 20 h bei 60 °C

gerührt und anschließend hydrolysiert. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch

gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Das Phosphan 36 (323 mg, 0.54 mmol, 62 %) wurde als

orangefarbener Feststoff (Schmp.: 78-80 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +44.2 (c = 0.53, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 8.03-7.98 (m, 1 H), 7.42-7.37 (m, 1 H), 7.29-7.10 (m, 11 H),

7.01-6.89 (m, 4 H), 4.73 (s, 1 H), 4.15-4.14 (m, 1 H), 4.09-4.07 (m, 1 H), 3.90-3.88 (m, 1 H),

3.76 (s, 5 H), 2.83 (s, 3 H), 2.32 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.64 (d, J = 29.7 Hz), 142.20 , 138.91 (d, J = 4.1 Hz), 138.72

(d, J = 4.1 Hz), 138.05 (d, J = 12.8 Hz), 137.26, 134.13 (d, J = 1.7 Hz), 133.94, 133.60 (d, J =

11.6 Hz), 133.43 (d, J = 5.3 Hz), 133.26, 128.87, 128.40-127.90 (m), 127.06, 125.23, 90.64 (d,

J = 10.5 Hz), 90.41, 80.01, 71.09 (d, J = 9.9 Hz), 69.69, 66.92, 66.37, 56.66 (d, J = 2.9 Hz),

21.42. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -14.02.

IR (KBr): 3051 (w), 2920 (m), 1434 (s), 1186 (w), 1087 (vs), 819 (m), 744 (vs), 698 (vs), 499

(vs).

MS (EI): 594 (M+, 34), 563 (39), 562 (100), 529 (41), 499 (52), 441 (22), 337 (13), 281 (8),

183 (3), 121 (2).

C38H35FeOP (594.51) HRMS: Ber.: 594.1775.

Gef.: 594.1754.

Darstellung von (Rp)-1-(o-Diphenylphosphinophenyl)-2-[αααα-(R)-diphenylphosphino-(3,5-

dimethylphenyl)methyl]ferrocen-Diborankomplex (37)


Me

Me

PPh2 PPh2

H3BH3B

Fe

Nach AAV 7 wurde der Methylether 36 (168 mg, 0.28 mmol, >99 % ee) in trockenem THF (3

mL) mit Lithiumnaphthalenid-Lösung (0.9 M in THF, 0.69 mL, 0.62 mmol, 2.2 Äquiv.) und

Chlordiphenylphosphan (0.06 mL, 0.31 mmol, 1.1 Äquiv.) umgesetzt. Abweichend von AAV 7

wurde, nach 30 min Rühren bei RT, Boran-Dimethylsulfid-Komplex (0.27 mL, 2.8 mmol, 10

Äquiv.) zugegeben, das Reaktionsgemisch über Nacht gerührt und das nach der Aufarbeitung

gewonnene Rohprodukt säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 5:1). Das

geschützte Diphosphan 37 (125 mg, 0.16 mmol, 58 %) wurde als orangefarbener Feststoff

(Schmp.: 180 °C (Zers.)) erhalten.

[αααα]D20 = -7.4 (c = 0.65, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 8.04-8.01 (m, 1 H), 7.70-6.68 (m, 25 H), 6.20 (s, 1 H), 4.84 (d, J

= 17.4 Hz, 1 H), 4.56 (s, br, 1 H), 4.06 (s, br, 1 H), 3.58-3.56 (m, 1 H), 3.49 (s, 5 H), 2.36 (s, 3

H), 1.95 (s, 3 H), 1.47-0.78 (m, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.39 (d, J = 3.7 Hz), 139.84 (d, J = 1.1 Hz), 137.29-126.40

(m), 87.87 (d, J = 8.1 Hz), 87.40-87.32 (m), 72.31 (d, J = 2.3 Hz), 70.55, 68.62, 65.68, 39.46

(d, J = 26.9 Hz), 29.66, 21.65-20.96 (m). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 26.55 (s, br), 24.85 (s, br).

IR (KBr): 3056 (m), 2918 (w), 2391 (s), 1437 (vs), 1105 (vs), 1060 (vs), 739 (vs), 696 (vs),

497 (s).

MS (EI): 748 ([M-2 x BH3]+, 3), 564 (70), 563 (100), 499 (19), 486 (64), 445 (35), 421 (7), 368

(10), 183 (7), 121 (5).

C49H48B2FeP2 (776.34) HRMS: Ber.: 748.2111.

Gef.: 748.2107.

4 Experimente zur Darstellung der Ferrocenyl-1,3-diphosphane des Typs 9

Darstellung von o-Brombenzoylferrocen (3)


O Br

Fe

Nach AAV 1 wurde Ferrocen (9.30 g, 50.0 mmol) mit Aluminiumtrichlorid (7.34 g,

55.0 mmol, 1.1 Äquiv.) und o-Brombenzoylchlorid (6.89 mL, 52.5 mmol, 1.05 Äquiv.)

umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 4:1).

Das Keton 3 (14.39 g, 39.0 mmol, 78 %) wurde als roter Feststoff (Schmp.: 102 °C) erhalten.


4.71 (m, 2 H), 4.59-4.58 (m, 2 H), 4.29 (s, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 199.43, 141.32, 133.40, 130.80, 128.66, 126.72, 119.45, 78.23,

72.85, 71.12, 70.09.

IR (KBr): 3104 (w), 3092 (w), 1643 (vs), 1447 (m), 1292 (s), 1027 (s), 738 (s).

MS (EI): 370 (M+1, 100), 369 (M+, 56), 368 (M-1, 98), 288 (71), 260 (43), 139 (85), 115 (76).

C17H13BrFeO (369.05) Ber.: C 55.33, H 3.55.

Gef.: C 55.12, H 3.77.

Darstellung von (R)-αααα-Hydroxy-(o-Bromphenylmethyl)ferrocen (5)

OH Br

Fe

Nach AAV 2 wurde o-Brombenzoylferrocen (3) (3.00 g, 8.13 mmol) mit dem CBS-Katalysator

(0.68 g, 2.44 mmol, 30 mol%) (S)-4 und Boran-Dimethylsulfid-Komplex (8.25 mmol)

umgesetzt (Zugabezeit: 2 h, Reaktionszeit: 30 min). Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 3:1). Der Alkohol 5 (2.81 g, 7.56 mmol,

93 %, 96 % ee) wurde als brauner Feststoff (Schmp.: 71 °C) erhalten. Umkristallisieren aus

n-Heptan ergab den Alkohol in enantiomerenreiner Form.

Durch Umsetzung von 3 mit Lithiumaluminiumhydrid (LAH) wurde der racemische Alkohol 5

als Referenzprobe in Form eines gelbbraunen Feststoffes erhalten.

HPLC (OD, 8 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 15.9 (R), 18.4 (S).


[αααα]D20 = -159.7 (c = 0.41, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 200 MHz): 7.65-7.07 (m, 4 H), 5.81 (s, 1 H), 4.41 (m, 1 H), 4.26 (s, 5 H),

4.20 (m, 1 H), 4.16 (m, 2 H), 2.74 (s, 1 H). 13C-NMR (CDCl3, 50 MHz): 142.39, 132.49, 128.77, 127.76, 127.40, 122.31, 93.60, 70.20,

68.41, 68.10, 67.74, 67.49, 66.21.

IR (KBr): 3437 (w), 3096 (s), 2926 (s), 1104 (s), 1292 (s), 1016 (s), 747 (s).

MS (EI): 372 (M+1, 21), 371 (M+, 4), 370 (M-1, 22), 153 (100), 138 (40).

C17H15BrFeO (371.05) Ber.: C 55.03, H 4.07.

Gef.: C 54.86, H 3.95.

Darstellung von (R)-αααα-[Methoxy-(o-bromphenyl)methyl]ferrocen (42)

OMe Br

Fe

Nach AAV 3 wurde der Alkohol 5 (2.40 g, 6.46 mmol) in MeOH (100 mL) und konz.

Essigsäure (4.00 mL) umgesetzt. Der Methylether 42 (2.46 g, 6.40 mmol, 99 %, 99 % ee)

wurde nach der Aufarbeitung als orangefarbener Feststoff (Schmp.: 80 °C) erhalten.

Analog wurde der racemische Methylether 42 als Referenzprobe in Form eines orangefarbenen


[αααα]D20 = -52.4 (c = 0.58, CHCl3).

HPLC (OD, 5 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 7.88 (R), 14.10 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.47-7.42 (m, 2 H), 7.28-7.18 (m, 1 H), 7.07-6.96 (m, 1 H), 5.42

(s, 1 H), 4.16-4.13 (m, 2 H), 4.05 (s, 5 H), 4.02-3.96 (m, 2 H), 3.20 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 141.38, 132.38, 128.82, 128.43, 127.57, 123.46, 89.92, 80.12,

68.72, 67.70, 67.25, 67.23, 66.32, 56.87.

IR (KBr): 3094 (m), 3073 (m), 2816 (m), 1461 (m), 1097 (vs), 822 (s), 755 (vs).

MS (EI) : 386 (M+1, 54), 385 (M+, 12), 384 (M-1, 49), 152 (100), 122 (35).

C18H17BrFeO (385.08) Ber.: C 56.14, H 4.45.

Gef.: C 55.84, H 4.54.

Darstellung von (R)-αααα-[Methoxy-(o-diphenylphosphinophenyl)methyl]ferrocen (41a)


OMe PPh2

Fe

Nach AAV 8 wurde das Bromid 42 (2.03 g, 5.28 mmol) mit n-BuLi (1.5 M, 3.87 mL, 5.81

mmol, 1.1 Äquiv.) und Chlordiphenylphosphan (1.14 mL, 6.34 mmol, 1.2 Äquiv.) in THF (60

mL) umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde nach der Zugabe des Chlordiphenylphosphans

45 min bei RT gerührt und anschließend hydrolysiert. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Das Phosphan 41a (2.46 g, 5.00

mmol, 95 %, 98 % ee) wurde als gelber Feststoff (Schmp.: 101 °C) erhalten.

Analog wurde das racemische Phosphan 41a als Referenzprobe in Form eines gelben


[αααα]D20 = +52.8 (c = 0.86, CHCl3).

HPLC (OD, 2 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 7.7 (R), 8.6 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.43-7.39 (m, 1 H), 7.28-7.20 (m, 11 H), 7.09-7.03 (m, 1 H),

6.88-6.84 (m, 1 H), 5.94 (d, J = 7.7 Hz, 1 H), 4.21-4.21 (m, 1 H), 4.02, (s, 5 H), 3.97-3.96 (m, 1

H), 3.89-3.88 (m, 1 H), 3.77-3.76 (m, 1 H), 3.07 (s, 3 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 147.6 (d, J = 23.3 Hz), 137.1 (d, J = 10.5 Hz), 136.5 (d, J = 10.7

Hz), 135.2 (d, J = 14.4 Hz), 134.2-127.3 (m), 91.3, 78.3 (d, J = 26.2 Hz), 68.8, 67.5, 66.9, 66.7,

56.7. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -16.30.

IR (KBr): 3088 (m), 3054 (m), 2938 (m), 2814 (m), 1435 (s), 1105 (s), 1090 (vs), 818 (s), 750

(vs), 700 (s).

MS (EI): 491 (M+1, 23), 490 (M+, 67), 460 (28), 395 (100), 337 (98), 183 (70).

C30H27FeOP (490.36) HRMS: Ber.: 490.1149.

Gef.: 490.1174.

Darstellung von (R)-αααα-[Diphenylphosphino-(o-diphenylphosphinophenyl)methyl]-

ferrocen (9a)


PPh2PPh2

Fe

Nach AAV 5 wurde der Methylether 41a (700 mg, 1.42 mmol) mit Diphenylphosphan (0.30

mL, 1.71 mmol, 1.2 Äquiv.) in entgaster Essigsäure (10 mL) umgesetzt. Die

Reaktionsmischung wurde 1.5 h bei 65 °C gerührt. Entgegen AAV 5 wurde nach dem

Abkondensieren der Essigsäure im ÖPV der Rückstand in Et2O (50 mL) aufgenommen. Die

Lösung wurde mit ges. NaHCO3-Lösung (2 x 100 mL), ges. NaCl-Lösung (50 mL) gewaschen

und über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer abdestilliert

und das erhaltene Rohprodukt säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 10:1). Das

Diphosphan 9a (0.83 g, 1.28 mmol, 90 %, 97 % ee) wurde als orangefarbener Feststoff

(Schmp.: 137 °C) isoliert.

Analog wurde das racemische Diphosphan 9a als Referenzprobe in Form eines orangefarbenen


[αααα]D20 = + 28.8 (c = 0.74, CHCl3).

HPLC (AD, 2 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 9.3 (R), 10.4 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.83-7.78 (m, 2 H), 7.65-7.61 (m, 1 H), 7.41-7.30 (m, 9 H), 7.16-

6.92 (m, 9 H), 6.82- 6.78 (m, 1 H), 6.59-6.54 (m, 2 H), 6.01 (dd, J = 11.7 Hz, J = 6.5 Hz, 1 H),

3.81-3.77 (m, 3 H), 3.68-3.67 (m, 1 H), 3.43 (s, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 148.9 (dd, J = 25.4 Hz, J = 8.2 Hz), 137.7-126.3 (m), 92.0 (d, J =

21.3 Hz), 69.7 (d, J = 9.9 Hz), 68.7 (d, J = 3.2 Hz), 68.6, 66.9, 66.0, 40.8 (dd, J = 30.0 Hz, J =

15.8 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 7.58 (d, J = 1.9 Hz), -17.73 (d, J = 1.9 Hz).

IR (KBr): 3052 (m), 1434 (s), 1106 (w), 744 (s), 696 (vs), 498 (s).

MS (EI): 645 (M+1, 9), 644 (M+, 20), 459 (100), 393 (7), 337 (44), 259 (6), 183 (23), 152 (6),

108 (8), 77 (3).

C41H34FeP2 (644.51) HRMS: Ber.: 644.1485.

Gef.: 644.1520.

Darstellung von (R)-αααα-[Dicyclohexylphosphino-(o-diphenylphosphinophenyl)methyl]-

ferrocen (9b)


(c-Hex)2P PPh2

Fe

Nach AAV 5 wurde der Methylether 41a (710 mg, 1.45 mmol) mit Dicyclohexylphosphan

(0.35 ml, 1.74 mmol, 1.2 Äquiv.) in entgaster Essigsäure (10 mL) umgesetzt. Die

Reaktionsmischung wurde 1.5 h bei 65 °C gerührt. Entgegen AAV 5 wurde nach dem





Diphosphan 9b (724 mg, 1.10 mmol, 76 %) wurde als orangefarbener Feststoff (Schmp.:

103 °C) isoliert.

Analog wurde das racemische Diphosphan 9b als Referenzprobe in Form eines orangefarbenen


[αααα]D20 = -94.1 (c = 0.75, CHCl3).


5.17 (dd, J = 11.4 Hz, J = 6.6 Hz, 1 H), 4.27 (s, br, 1 H), 4.00-3.98 (m, 1 H), 3.85 (s, br, 2 H),

3.33 (s, 5 H), 1.74-0-66 (m, 22 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 152.42 (dd, J = 26.3 Hz, J = 9.3 Hz), 137.96 (d, J = 10.5 Hz),

137.05 (d, J = 11.6 Hz), 134.94-133.41 (m), 130.99 (dd, J = 12.5 Hz, J = 4.5 Hz), 129.06-

128.19 (m), 125.95 (d, J = 1.1 Hz), 94.84 (d, J = 16.9 Hz), 70.63 (d, J = 3.5 Hz), 68.28, 68.00

(d, J = 12.2 Hz), 67.20, 65.10, 36.08 (dd, J = 29.2 Hz, J = 19.3 Hz), 33.86 (d, J = 19.2 Hz),

33.30 (dd, J = 18.7 Hz, J = 2.3 Hz), 31.78 (dd, J = 18.7 Hz, J = 1.1 Hz), 30.24-26.18 (m). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 33.43 (s), -17.66 (s).

IR (KBr): 3052 (w), 2923 (s), 2849 (s), 1629 (w), 1447 (w), 1434 (w), 1106 (w), 1001 (w), 743

(m), 697 (m), 496 (m).

MS (EI): 656 (M+, 2), 574 (39), 573 (100), 459 (18), 393 (4), 337 (11), 305 (2), 259 (3), 183

(5).

C41H46FeP2 (656.61) HRMS: Ber.: 656.2424.

Gef.: 656.2396.


Darstellung von (R)-αααα-[Di(o-furylphosphino)-(o-diphenylphosphinophenyl)methyl]-

ferrocen (9c)

(o-Fur)2P PPh2

Fe

Nach AAV 5 wurde der Methylether 41a (405 mg, 0.83 mmol) mit Di(o-furyl)phosphan (206

mg, 1.24 mmol, 1.5 Äquiv.) in entgaster Essigsäure (6 mL) umgesetzt. Die Reaktionsmischung

wurde 1.5 h bei 65 °C gerührt. Entgegen AAV 5 wurde nach dem Abkondensieren der

Essigsäure im ÖPV der Rückstand in Et2O (50 mL) aufgenommen. Die Lösung wurde mit ges.

NaHCO3-Lösung (2 x 100 mL), ges. NaCl-Lösung (50 mL) gewaschen und über MgSO4

getrocknet. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer abdestilliert und das erhaltene

Rohprodukt säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 10:1). Das Diphosphan 9c (408

mg, 0.65 mmol, 79 %) wurde als orangefarbener Feststoff (Schmp.: 65 °C) isoliert.

Analog wurde das racemische Diphosphan 9c als Referenzprobe in Form eines orangefarbenen


[αααα]D20 = +33.5 (c = 0.86, CHCl3).


7.03-6.87 (m, 5 H), 6.39-6.35 (m, 2 H), 6.15 (dd, J = 11.7 Hz, J = 8.0 Hz, 1 H), 6.06-6.04 (m, 1

H), 3.82-3.79 (m, 3 H), 3.67 (s, 5 H), 3.40-3.39 (m, 1 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 151.18-150.66 (m), 147.90 (dd, J = 26.8 Hz, J = 8.8 Hz), 146.98-

146.46 (m), 138.00 (d, J = 11.7 Hz), 137.16 (d, J = 12.2 Hz), 135.88-127.82 (m), 126.34 (d, J =

1.7 Hz), 121.89 (d, J = 26.7 Hz), 121.01 (dd, J = 21.6 Hz, J = 1.7 Hz), 110.86 (d, J = 7.1 Hz),

110.19 (d, J = 5.9 Hz), 90.78 (d, J = 19.9 Hz), 68.99 (d, J = 10.0 Hz), 68.55, 67.85 (d, J = 6.5

Hz), 67.32, 66.07, 40.82 (dd, J = 30.9 Hz, J = 4.7 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -17.61 (d, J = 1.5 Hz), -47.83 (d, J = 1.1 Hz).

IR (KBr): 2923 (w), 1630 (w), 1434 (m), 1118 (w), 1106 (w), 1006 (m), 820 (w), 743 (s), 697

(m), 596 (w), 481 (m).

MS (EI): 624 (M+, 11), 459 (100), 393 (5), 337 (11), 183 (4).

C37H30FeO2P2 (624.44) HRMS: Ber.: 624.1070.

Gef.: 624.1053.


Darstellung von Chlordi(o-furyl)phosphan (44)52

Dichlordiethylaminophosphan134

Et2N-PCl2

Eine Lösung von Et2NH (52 g, 74 mL, 700 mmol) wurde bei –20 °C innerhalb von 1.5 h

tropfenweise zu einer Lösung von PCl3 (48 g, 31 mL, 350 mmol) in Et2O (400 mL) gegeben,

wobei das Ammoniumsalz ausfiel. Das Reaktionsgemisch wurde auf RT erwärmt und 5 h bei

dieser Temperatur gerührt. Der ausgefallene Niederschlag wurde zügig abfiltriert und mit Et2O

(2 x 200 mL) gewaschen. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde

bei 45 °C und 0.8 mbar destilliert. Dichlordiethylaminophosphan (43 g, 70 %) wurde als

farblose Flüssigkeit erhalten, die bei 4 °C gelagert wurde.

31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 163.

Chlordi(o-furyl)phosphan (44)52

PClO

2

Eine Lösung von o-Furyllithium wurde durch langsame Zugabe von n-BuLi (1.5 M in Hexan,

131 mL, 196 mmol, 2 Äquiv.) zu einer Lösung von Furan (14.7 g, 216 mmol, 2.2 Äquiv.) in

THF (50 mL) bei –30 °C erhalten. Nach 1 h Rühren bei RT wurde diese Lösung langsam zu

einer Lösung von Et2NPCl2 (17.0 g, 98 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (50 mL) bei –30 °C

gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 1 h bei –30 °C und 12 h bei RT gerührt. Das

Lösungsmittel wurde im ÖPV abgezogen und der Rückstand bei 70-75 °C und 0.5 mbar

destilliert. Βis(o-furyl)(diethylamino)phosphan (45) (17.9 g, 77 %) (31P-NMR (δ/ppm, 81

MHz): 14.8) wurde als gelbliches Öl erhalten, das unter Argon bei 0 °C gelagert wurde. Durch

eine Lösung des Βis(o-furyl)(diethylamino)phosphans (45) (17.9 g) in Et2O (300 mL) wurde

bei 0 °C trockenes HCl-Gas (aus Ammoniumchlorid (52 g, 970 mmol, 10 Äquiv.) und konz.

Schwefelsäure (52 mL, 10 Äquiv.) generiert) geleitet. Nach 30 min wurde das

Aminhydrochlorid unter Argon durch Kieselgur abfiltriert und die erhaltene Lösung von 134 C. M. Whitaker, K. L. Kott, R. J. McMahon, J. Org. Chem. 1995, 60, 3499.


Chlordi(o-furyl)phosphan (44) im ÖPV eingeengt. Chlordi(o-furyl)phosphan (44) (16.5 g, 85

%) wurde als farblose Flüssigkeit erhalten, die unter Argon bei 0 °C gelagert wurde.

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.77 (m, 2 H), 7.03 (m, 2 H), 6.49 (m, 2 H). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 18.9.

Darstellung von (R)-αααα-[Methoxy-(o-di(o-furyl)phosphinophenyl)methyl]ferrocen (41b)

OMe P(o-Fur)2

Fe

Nach AAV 8 wurde das Bromid 42 (400 mg, 1.04 mmol) mit n-BuLi (1. 5 M, 0.76 mL, 1.14

mmol) und Chlordi(o-furyl)phosphan (251 mg, 1.25 mmol, 1.2 Äquiv.) in THF (10 mL)

umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde nach der Zugabe des Chlordi(o-furyl)phosphans 90

min bei RT gerührt und anschließend hydrolysiert. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 30:1). Das Phosphan 41b (367 mg, 0.78

mmol, 75 %, 97 % ee) wurde als orangebraunes Öl erhalten.

Analog wurde das racemische Phosphan 41b als Referenzprobe in Form eines braunen Öles

dargestellt.

[αααα]D20 = +19.0 (c = 0.84, CHCl3).

HPLC (OD, 2 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 10.2 (R), 12.4 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.60-7.58 (m, 2 H), 7.43-7.38 (m, 1 H), 7.30-7.25 (m, 2 H), 7.16-

7.11 (m, 1 H), 6.62-6.60 (m, 2 H), 6.37-6.34 (m, 2 H), 5.80 (d, J = 6.8 Hz, 1 H), 4.14-4.13 (m,

1 H), 4.03 (s, 5 H), 3.98-3.97 (m, 1 H), 3.95-3.94 (m, 1 H), 3.88-3.87 (m, 1 H), 3.07 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 150.6 (d, J = 6.4 Hz), 150.1 (d, J = 7.3 Hz), 147.6 (d, J = 2.6 Hz),

147.4 (d, J = 2.6 Hz), 146.5 (d, J = 24.2 Hz), 133.2, 132.3 (d, J = 5.3 Hz), 129.8, 127.6, 127.4

(d, J = 5.8 Hz), 121.6 (d, J = 22.5 Hz), 121.1 (d, J = 21.3 Hz), 111.0-110.9 (m), 91.0, 78.5 (d, J

= 25.1 Hz), 68.8, 67.6, 67.2, 67.1, 66.6 (d, J = 2.6 Hz), 56.6. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -58.87.

IR (KBr): 3095 (m), 2981 (m), 2931 (m), 2819 (m), 1550 (w), 1455 (s), 1367 (m), 1211 (s),

1154 (s) 1092 (vs), 1024 (vs), 903 (s), 819 (s), 748 (vs), 596 (m), 500 (s).


MS (EI): 470 (M+, 100), 438 (32), 404 (11), 375 (29), 370 (17), 317 (36), 221 (15), 183 (23),

121 (6).

C26H23FeO3P (470.29) HRMS: Ber.: 470.0734.

Gef.: 470.0723.

Darstellung von (R)-αααα-[Diphenylphosphino-(o-di(o-furyl)phosphinophenyl)methyl]-

ferrocen (8)

PPh2P(o-Fur)2

Fe

Nach AAV 5 wurde der Methylether 41b (244 mg, 0.52 mmol) mit Diphenylphosphan (0.11

ml, 0.62 mmol, 1.2 Äquiv.) in entgaster Essigsäure (3 mL) umgesetzt. Die Reaktionsmischung

wurde 2 h bei 65 °C gerührt. Entgegen AAV 5 wurde nach dem Abkondensieren der Essigsäure

im ÖPV der Rückstand in Et2O (50 mL) aufgenommen. Die Lösung wurde mit ges. NaHCO3-

Lösung (2 x 100 mL), ges. NaCl-Lösung (50 mL) gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Das

Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer abdestilliert und das erhaltene Rohprodukt

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 30:1). Das Diphosphan 9d (240 mg, 0.38

mmol, 74 %, 97 % ee) wurde als gelbbrauner Feststoff (Schmp.: 134 °C) isoliert.

Analog wurde das racemische Diphosphan 9d als Referenzprobe in Form eines gelben


[αααα]D20 = -102.8 (c = 0.80, CHCl3).

HPLC (AD, 2 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 13.0 (S), 16.2 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.75-7.70 (m, 1 H), 7.57-7.51 (m, 4 H), 7.43-7.25 (m, 5 H), 7.11-

6.85 (m, 6 H), 6.68-6.66 (m, 1 H), 6.37-6.29 (m, 2 H), 5.65 (dd, J = 11.3 Hz, J = 6.5 Hz), 4.00-

3.99 (m, 1 H), 3.91-3.89 (m, 1 H), 3.79-3.78 (m, 2 H), 3.55 (s, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 150.5 (dd, J = 30.0 Hz, 8.8 Hz), 148.4 (dd, J = 28.0 Hz, J = 9.9

Hz), 147.4 (d, J = 22.2 Hz, J = 2.3 Hz), 136.9 (dd, J = 15.5 Hz, J = 5.3 Hz), 134.6-110.7 (m),

92.0 (d, J = 19.8 Hz), 70.0 (d, J = 5.3 Hz), 68.4, 67.7 (d, J = 9.0 Hz), 67.3, 65.8, 41.4 (dd, J =

29.2 Hz, J = 14.9 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 8.90 (d, J = 7.3 Hz), -61.53 (d, J = 7.3 Hz).


IR (KBr): 3053 (w), 2924 (w), 1628 (w), 1434 (m), 1211 (w), 1007 (s), 746 (vs), 697 (s), 500

(s).

MS (EI): 625 (M+1, 7), 624 (M+, 16), 438 (199), 370 (50), 221 (17), 186 (59), 108 (74), 77 (3).

C37H30FeO2P2 (624.44) HRMS: Ber.: 624.1070.

Gef.: 624.1029.

Darstellung von (R)-αααα-[Dicyclohexylphosphino-(o-di(o-furyl)phosphinophenyl)methyl]-

ferrocen (9e)

(c-Hex)2P P(o-Fur)2

Fe

Nach AAV 5 wurde der Methylether 41b (200 mg, 0.43 mmol) mit Dicyclohexylphosphan

(0.10 ml, 0.51 mmol, 1.2 Äquiv.) in entgaster Essigsäure (3 mL) umgesetzt. Die

Reaktionsmischung wurde 15 min bei 65 °C gerührt. Entgegen AAV 5 wurde nach dem





Diphosphan 9e (213 mg, 0.33 mmol, 78 %) wurde als gelber Feststoff (Schmp.: 115-117 °C)

isoliert.

Analog wurde das racemische Diphosphan 9e als Referenzprobe in Form eines gelben


[αααα]D20 = -117.6 (c = 0.77, CHCl3).


7.12 (m, 1 H), 6.82-6.78 (m, 1 H), 6.65-6.64 (m, 1 H), 6.41-6.37 (m, 2 H), 5.01 (dd, J = 11.1

Hz, J = 7.2 Hz), 4.26 (s, br, 1 H), 4.06 (s, br, 1 H), 4.02 (s, br, 1 H), 3.92 (s, br, 1 H), 3.37 (s, 5

H), 1.68-0.66 (m, 22 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 151.60 (d, J = 10.5 Hz), 151.23 (d, J = 10.5 Hz), 150.98 (d, J =

5.9 Hz), 150.52 (d, J = 10.5 Hz), 147.66 (d, J = 2.3 Hz), 147.32 (d, J = 2.9 Hz), 134.32 (d, J =

2.9 Hz), 131.02 (dd, J = 2.9 Hz, J = 1.1 Hz), 130.68 (dd, J = 14.9 Hz, J = 5.3 Hz), 129.52,

125.99-125.95 (m), 121.40 (d, J = 25.1 Hz), 120.85 (d, J = 21.6 Hz), 110.90-110.75 (m), 94.30


(dd, J = 16.9 Hz, J = 1.1 Hz), 70.46 (d, J = 2.3 Hz), 68.18, 67.47, 67.45-67.28 (m), 65.08,

36.76 (d, J = 19.3 Hz), 36.36 (d, J = 18.7 Hz), 34.15 (dd, J = 18.9 Hz, J = 1.7 Hz), 33.99 (d, J =

19.2 Hz), 31.61 (dd, J = 15.4 Hz, J = 2.3 Hz), 30.54 (dd, J = 8.2 Hz, J = 2.3 Hz), 29.95 (dd, J =

22.8 Hz, J = 9.4 Hz), 28.09 (dd, J = 9.2 Hz, J = 5.3 Hz), 27.20 (d, J = 7.1 Hz), 26.91 (d, J =

11.1 Hz), 26.46, 26.15. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 32.34 (d, J = 3.0 Hz), -63.00 (d, J = 3.0 Hz).

IR (KBr): 3052 (w), 3019 (w), 2976 (w), 2921 (m), 1630 (w), 1434 (m), 1081 (m), 847 (w),

819 (w), 745 (m), 695 (s), 507 (m).

MS (EI): 638 (M+1, 25), 637 (M+, 58), 554 (36), 553 (100), 440 (12), 439 (42), 438 (10), 373

(15), 372 (55), 371 (41), 305 (5), 253 (7), 186 (10), 121 (3).

C37H42FeO2P2 (636.52) HRMS: Ber.: 636.2009.

Gef.: 636.2032.

5 Experimente zur Darstellung des Pyrazol-Phosphan-Liganden 49

Darstellung von (R)-[αααα-Acetoxy-(o-bromphenyl)methyl]ferrocen (6)

Fe

BrOAc

Ferrocenylalkohol 5 (1.20 g, 3.23 mmol) wurde nach AAV 9 mit Essigsäureanhydrid (2.2 mL)

in Pyridin (5.5 mL) umgesetzt. Das als orangefarbener Feststoff (Schmp.: 108 °C) erhaltene

Rohprodukt (1.33 g, 100 %) wurde ohne weitere Reinigung umgesetzt.

Analog wurde das racemische Ferrocenylacetat 6 als Referenzprobe in Form eines

orangefarbenen Feststoffes erhalten.

[αααα]D20 = -33.2 (c = 1.11, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 200 MHz): 7.48-7.36 (m, 2 H), 7.21-7.15 (m, 1 H), 7.04-6.97 (m, 1 H), 6.96

(s, 1 H), 4.17-4.13 (m, 2 H), 4.08-4.05 (m, 7 H), 2.06 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 50 MHz): 169.43, 140.18, 132.67, 129.18, 128.33, 127.44, 122.51, 87.79,

72.82, 68.83, 68.09, 67.77, 67.28, 66.93, 21.04.


IR (KBr): 3449 (w), 3098 (w), 1740 (s), 1104 (s), 1222 (s), 1016 (s), 1042 (w), 1012 (w), 750

(s).

MS (EI): 414 (M+1, 19), 413 (M+, 3), 412 (M-1, 20), 180 (95), 153 (100), 121 (18).

C19H17BrFeO2 (413.05) Ber.: C 55.24 , H 4.15.

Gef.: C 54.99, H 4.42.

Darstellung von (R)-αααα-[3,5-Dimethylpyrazol-(o-bromphenyl)methyl]ferrocen (50)

Br

Fe

NN

Nach AAV 10 wurde das Acetat 6 (1.75 g, 4.24 mmol) mit 3,5-Dimethylpyrazol (2.04 g, 21.18

mmol, 5 Äquiv.) in Acetonitril (100 mL) und H2O (14 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 10:1). Das Pyrazol 50 (1.77 g, 3.94 mmol,

93 %) wurde als orange-brauner Feststoff (Schmp.: 86 °C) erhalten.

Analog wurde das racemische Pyrazol 50 als Referenzprobe in Form eines braunen Feststoffes

erhalten.

[αααα]D20 = +11.3 (c = 0.83, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.98 (d, J = 7.5 Hz, 1 H), 7.54 (d, J = 7.5 Hz, 1 H), 7.28-7.25 (m,

1 H), 7.12-7.08 (m, 1 H), 6.71 (s, 1 H), 5.81 (s, 1 H), 4.52 (s, br, 1 H), 4.26-4.07 (m, 8 H), 2.46

(s, 3 H), 2.27 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 147.14, 140.21, 138.81, 132.31, 131.52, 129.01, 127.60, 122.81,

104.73, 89.45, 68.78, 68.56, 68.34, 67.98, 67.46, 59.68, 13.90, 11.97.

IR (KBr): 3099 (w), 2920 (w), 1557 (m), 1468 (m), 1419 (m), 1104 (m), 1030 (s), 823 (s), 758

(vs), 500 (m), 492 (m), 484 (m), 463 (w).

MS (EI): 450 (M+1, 74), 449 (M+, 20), 448 (M-1, 77), 385 (6), 383 (7), 355 (5), 353 (5), 303 (4),

273 (7), 216 (33), 186 (8), 153 (100), 152 (59), 121 (14), 77 (2).

C22H21BrFeN2 (449.17) HRMS: Ber.: 448.0237.

Gef. 448.0240.


Darstellung von (R)-αααα-[3,5-Dimethylpyrazol-(o-diphenylphosphinophenyl)methyl]-

ferrocen (49)

PPh2N

N

Fe

Nach AAV 8 wurde das Bromid 50 (340 mg, 0.76 mmol) mit n-BuLi (1.5 M, 0.55 mL, 0.83

mmol, 1.1 Äquiv.) und Chlordiphenylphosphan (0.16 mL, 0.91 mmol, 1.2 Äquiv.) in THF (10

mL) umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde nach der Zugabe des Chlordiphenylphosphans

30 min bei RT gerührt und anschließend hydrolysiert. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Das Phosphan 49 (366 mg, 0.66

mmol, 87 %) wurde als gelber Feststoff (Schmp.: 78 °C) erhalten.

Analog wurde das racemische Phosphan 49 als Referenzprobe in Form eines gelben Feststoffes

erhalten.

[αααα]D20 = +76.8 (c = 0.76, CHCl3).


5.51 (s, 1 H), 4.27-4.25 (m, 1 H), 4.01-3.99 (m, 1 H), 3.90-3.88 (m, 6 H), 3.77-3.76 (m, 1 H),

2.26 (s, 3 H), 2.12 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 147.00, 146.51 (d, J = 25.1 Hz), 139.07, 137.01 (d, J = 9.9 Hz),

136.15 (d, J = 9.4 Hz), 134.07-133.27 (m), 130.89 (d, J = 4.7 Hz), 129.27, 128.75-128.24 (m),

127.68, 104.44, 91.45, 68.68, 68.40, 68.26, 67.40, 67.09, 58.17 (d, J = 27.4 Hz), 13.91, 12.01

(d, J = 8.1 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -16.24 (s).

IR (KBr): 3436 (vs), 3053 (w), 2921 (w), 1630 (w), 1554 (w), 1434 (s), 1106 (w), 1026 (w),

819 (w), 745 (s), 696 (s), 502 (s).

MS (EI): 555 (M+1, 38), 554 (M+, 100), 489 (52), 488 (30), 458 (25), 394 (18), 393 (69), 369

(14), 338 (30), 337 (93), 291 (8), 259 (20), 229 (11), 138 (38), 121 (9).

C34H31FeN2P (554.45) HRMS: Ber.: 554.1574.

Gef. 554.1592.


Eine unter Verwendung des Ferrocenylmethylethers 41a (300 mg, 0.61 mmol) und 3,5-

Dimethylpyrazol (50 mg, 0.73 mmol, 1.2 Äquiv.) nach AAV 5 versuchte Darstellung von 49

resultierte in der Isolierung des Phosphanoxids 51 (163 mg, 0.34 mmol, 56 %), das in Form

eines orangefarbenen Feststoffes (Schmp.: 140-142 °C) erhalten wurde.

PPh2O

Fe


7.05 (m, 1 H), 6.99-6.87 (m, 2 H), 3.90 (s, br, 2 H), 3.88-3.87 (m, 2 H), 3.85 (s, 5 H), 3.77-3.76

(m, 2 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 147.74 (d, J = 8.2 Hz), 134.22, 133.41 (d, J = 12.8 Hz), 132.85,

132.43 (d, J = 2.3 Hz), 132.36, 132.24, 132.17 (d, J = 2.9 Hz), 131.14, 130.53 (d, J = 9.9 Hz),

129.77, 129.04, 128.88, 125.52 (d, J = 12.8 Hz), 86.54, 69.84, 69.08, 67.86, 34.39 (d, J = 5.3

Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 32.00.

IR (KBr): 3079 (w), 3057 (w), 1438 (m), 1195 (s), 1118 (m), 1107 (m), 721 (m), 709 (m), 541

(vs), 498 (w).

MS (EI): 477 (M+1, 13), 476 (M+, 39), 412 (27), 411 (100), 333 (15), 286 (2), 259 (4), 209 (4),

153 (3).

C29H25FeOP (476.34) HRMS: Ber.: 476.0992.

Gef. 476.0967.

6 Experimente zur Immobilisierung der Taniaphos-Ligandenstruktur

Darstellung von (R)-αααα-[N-Hexylmethylamin-(o-bromphenyl)methyl]ferrocen (57)

Fe

NMe Br


Ferrocenylacetat 6 (1.00 g, 2.40 mmol) wurde nach AAV 10 mit (N-Hexylmethyl)amin (1.82

mL, 12.00 mmol, 5 Äquiv.) in einem Gemisch aus Acetonitril (30 mL) und H2O (5 mL)

umgesetzt. Die Lösung wurde für 48 h bei RT gerührt. Das nach der Aufarbeitung gewonnene

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Amin 57 (888

mg, 1.90 mmol, 79 %) wurde in Form eines braunen Öles erhalten.

Analog wurde das racemische Amin 57 als Referenzprobe in Form eines braunen Öles erhalten.

[αααα]D20 = -32.9 (c = 0.73, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.60 (dd, J = 7.8 Hz, J = 1.8 Hz, 1 H), 7.55 (dd, J = 8.0 Hz, J =

1.2 Hz, 1 H), 7.31-7.26 (m, 1 H), 7.08-7.03 (m, 1 H), 4.66 (s, 1 H), 4.20-4.18 (m, 1 H), 4.08-

4.02 (m, 3 H), 3.72 (s, 5 H), 2.14 (t, J = 7.5 Hz, 2 H), 1.94 (s, 3 H), 1.32-1.07 (m, 8 H), 0.77 (t,

J = 7.2 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 143.10, 132.49, 130.05, 128.14, 127.09, 125.23, 90.12, 70.77,

68.69, 68.22, 66.99, 66.74, 66.33, 54.73, 39.65, 31.70, 26.90, 26.76, 22.61, 14.05.

IR (KBr): 3095 (w), 2955 (vs), 2928 (vs), 2856 (s), 2789 (m), 1466 (s), 1439 (m), 1108 (m),

1028 (m), 1002 (m), 819 (s), 748 (vs), 484 (s).

MS (EI): 469 (M+, 41), 468 (M-1, 43), 355 (100), 312 (12), 273 (18), 152 (40), 121 (15).

C24H30BrFeN (468.26) HRMS: Ber.: 467.0911.

Gef.: 467.0935.

Darstellung von (Sp)-1-Diphenylphosphino-2-[αααα-(R)-N-Hexylmethylamin-(o-diphenyl-

phosphinophenyl)methyl]ferrocen (58)

Fe

NMe PPh2

PPh2

Nach AAV 11 wurde Ferrocenylamin 57 (500 mg, 1.07 mmol) mit t-BuLi-Lösung (1.5 M in

Pentan, 2.49 mL, 3.73 mmol, 3.5 Äquiv.) und Chlordiphenylphosphan (0.42 mL, 2.35 mmol,

2.2 Äquiv.) in trockenem Et2O (15 mL) umgesetzt. Das erhaltene Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Das Diphosphan 58 (575 mg, 0.76

mmol, 71 %) wurde in Form eines orangefarbenen Feststoffes (Schmp.: 85 °C) erhalten.

Analog wurde das racemische Diphosphan 58 als Referenzprobe in Form eines orangefarbenen



[αααα]D20 = +273.1 (c = 0.72, CHCl3).


6.78-6.66 (m, 4 H), 6.24 (d, J = 10.5 Hz, 1 H), 4.59 (s, br, 1 H), 4.29-4.27 (m, 1 H), 3.88-3.87

(m, 1 H), 3.83 (s, 5 H), 2.39-2.16 (m, 2 H), 2.02 (s, 3 H), 1.18-0.91 (m, 8 H), 0.76 (t, J = 6.9

Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 147.29 (d, J = 27.5 Hz), 139.78 (d, J = 12.9 Hz), 139.32-139.16

(m), 137.68 (d, J = 10.5 Hz), 135.89 (dd, J = 11.7 Hz, J = 1.7 Hz), 135.51-135.22 (m), 133.97

(d, J = 19.2 Hz), 133.59 (dd, J = 18.7 Hz, J = 4.1 Hz), 132.33 (d, J = 18.7 Hz), 130.94-130.81

(m), 128.67, 128.21-126.98 (m), 126.28, 99.39 (dd, J = 25.1 Hz, J = 1.2 Hz), 73.07 (d, J = 14.0

Hz), 71.59-71.43 (m), 70.11, 68.51, 64.96-64.56 (m), 55.97 (d, J = 2.3 Hz), 39.07 (d, J = 1.2

Hz), 31.88, 28.30 (d, J = 1.2 Hz), 26.97, 22.65, 14.08. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -17.06 (d, J = 18.3 Hz), -23.91 (d, J = 18.3 Hz).

IR (KBr): 3051 (m), 2954 (m), 2927 (s), 2854 (m), 1478 (m), 1464 (m), 1434 (s), 817 (m), 743

(vs), 697 (vs), 500 (m), 484 (m).

MS (EI): 758 (M+1, 19), 757 (M+, 34), 742 (20), 691 (28), 672 (100), 643 (21), 572 (29), 459

(52), 379 (17), 337 (28), 183 (14), 121 (3).

C48H49FeNP2 (757.72) HRMS: Ber.: 757.2690.

Gef.: 757.2716.

Darstellung von 6-Methylamino-hexan-1-ol (56)56

NH

HO Me

In einem ausgeheizten und mit Argon befüllten 100 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde

Methylamin (28.5 g, 0.92 mol, 7.3 Äquiv.) in 40 mL trockenem MeOH vorgelegt und langsam

6-Chlor-1-hexanol (17.0 g, 0.13 mol) zugegeben. Das Gemisch wurde in einen Autoklaven

überführt und für 44 h bei 100 °C gerührt. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer

abdestilliert und der Rückstand im MPV destilliert (Sdp.: 125 °C, 8 mbar). Aminoalkohol 56

(10.7 g, 816 mmol, 63 %) wurde als farbloses Öl erhalten.

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 3.53-3.45 (m, 2 H), 2.52-2.33 (m, 7 H), 1.57-1.28 (m, 8 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 61.99, 51.82, 36.20, 32.65, 29.56, 26.94, 25.62.


IR (KBr): 3291 (s), 2930 (vs), 2856 (vs), 2800 (s), 1473 (s), 1378 (m), 1117 (m), 1059 (s), 813

(m), 728 (m).

MS (EI): 133 (M+2, 13), 132 (M+1, 91), 131 (M+, 7), 114 (3), 101 (14), 70 (4), 58 (7), 44 (100).

C7H17NO (131.11) HRMS: Ber.: 131.1310.

Gef.: 131.1285.

Darstellung von (R)-αααα-[(N-(6-Hexan-1-ol),N-Methylamin)-(o-bromphenyl)methyl]-ferrocen (61)

Fe

NMeHO Br

Ferrocenylacetat 6 (500 mg, 1.21 mmol) wurde nach AAV 10 mit Aminoalkohol 56 (795 mg,

6.06 mmol, 5 Äquiv.) in einem Gemisch aus Acetonitril (12 mL) und H2O (2 mL) umgesetzt.

Das nach der Aufarbeitung gewonnene Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt

(n-Pentan/Et2O 1:2). Ferrocenylamin 61 (472 mg, 0.97 mmol, 81 %) wurde in Form eines

braunen Öles erhalten.

[αααα]D20 = -31.3 (c = 0.79, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.61 (d, J = 8.1 Hz), 7.57-7.54 (m, 1 H), 7.32-7.27 (m, 1 H),

7.09-7.04 (m, 1 H), 4.66 (s, 1 H), 4.19-4.18 (m, 1 H), 4.08-4.02 (m, 3 H), 3.72 (s, 5 H), 3.51 (t,

J = 6.6 Hz), 2 H), 2.15 (t, J = 6.9 Hz, 2 H), 1.94 (s, 3 H), 1.47-1.25 (m, 5 H), 1.22-1.03 (m, 4

H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.93, 132.50, 129.99, 128.20, 127.13, 125.21, 89.91, 70.78,

68.69, 68.27, 67.02, 66.73, 66.35, 62.90, 54.50, 39.62, 32.65, 26.89, 26.60, 25.47.

IR (KBr): 3339 (br, m), 3095 (m), 2932 (vs), 2857 (s), 2790 (m), 1466 (s), 1107 (m), 1029 (s),

1002 (s), 820 (s), 750 (vs), 484 (s).

MS (EI): 485 (M+1, 15), 484 (M+, 5), 483 (M-1, 17), 356 (34), 355 (60), 354 (36), 353 (58), 273

(15), 153 (51), 152 (54), 121 (15).

C24H30BrFeNO (484.26) HRMS: Ber.: 483.0860.

Gef.: 483.0856.


Darstellung von (R)-αααα-[(N-(6-Hexan-1-triisopropylsilyloxy),N-Methylamin)-(o-brom-

phenyl)methyl]ferrocen (55a)

Fe

NMeTIPSO Br

In einem 50 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde der Ferrocenylalkohol 61 (984 mg, 2.03

mmol) in DMF (10 mL) gelöst und auf 0 °C gekühlt. Bei dieser Temperatur wurden

nacheinander Imidazol (345 mg, 2.44 mmol, 2.5 Äquiv.) und Triisopropylsilylchlorid (0.52

mL, 5.08 mmol, 1.2 Äquiv.) zugegeben. Das Eisbad wurde entfernt und das Fortschreiten der

Reaktion mittels DC verfolgt. Bei vollständigem Umsatz wurde die Reaktionsmischung mit

Et2O verdünnt und mit H2O und ges. NaCl-Lösung gewaschen. Die organische Phase wurde

über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das

erhaltene Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 10:1). Der

silylgeschützte Ferrocenylalkohol 55a (1.17 g, 1.83 mmol, 90 %) wurde in Form eines braunen

Öles erhalten.

[αααα]D20 = -20.7 (c = 0.60, CHCl3).


1.2 Hz, 1 H), 7.37-7.31 (m, 1 H), 7.14-7.08 (m, 1 H), 4.71 (s, br, 1 H), 4.25-4.23 (m, 1 H),

4.12-4.11 (m, 2 H), 4.09-4.07 (m, 1 H), 3.78 (s, 5 H), 3.61 (t, J = 6.9 Hz, 2 H), 2.20 (t, J = 6.9

Hz, 2 H), 2.00 (s, 3 H), 1.51-1.08 (m, 8 H), 1.04 (s, 21 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 143.09, 132.50, 130.03, 128.15, 127.09, 125.23, 90.10, 70.77,

68.69, 68.22, 67.00, 66.74, 66.34, 63.43, 54.68, 39.64, 32.97, 27.07, 26.84, 25.68, 18.03, 12.01.

IR (KBr): 3097 (w), 2941 (vs), 2892 (s), 2865 (vs), 1465 (s), 1108 (s), 883 (s), 812 (m), 749

(m), 680 (m), 484 (m).

MS (EI): 641 (M+1, 26), 640 (M+, 11), 639 (M-1, 26), 598 (3), 596 (2), 484 (6), 355 (92), 353

(100), 273 (12), 244 (8), 153 (14), 152 (11).

C33H50BrFeNOSi (640.60) HRMS: Ber.: 639.2194.

Gef.: 639.2174.


Darstellung von (Sp)-1-Diphenylphosphino-2-[αααα-(R)-(N-(6-Hexan-1-triisopropylsilyloxy)-

N-Methylamin)-(o-diphenylphosphinophenyl)methyl]ferrocen (62)

Fe

NMeTIPSO PPh2

PPh2

Nach AAV 11 wurde Ferrocenylamin 55a (1.20 g, 1.87 mmol) mit t-BuLi-Lösung (1.5 M in

Pentan, 4.37 mL, 6.55 mmol, 3.5 Äquiv.) und Chlordiphenylphosphan (0.74 mL, 4.11 mmol,

2.2 Äquiv.) in trockenem Diethylether (10 mL) umgesetzt. Das erhaltene Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 10:1). Das Diphosphan 62 (1.16 g, 1.25

mmol, 67 %) wurde in Form eines orangefarbenen Feststoffes (Schmp.: 78-80 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +218.5 (c = 0.66, CHCl3).


6.23 (d, J = 10.5 Hz, 1 H), 4.58 (s, br, 1 H), 4.29-4.27 (m, 1 H), 3.88 (s, br, 1 H), 3.83 (s, 5 H),

3.55 (t, J = 6.9 Hz, 2 H), 2.37-2.14 (m, 2 H), 2.02 (s, 3 H), 1.43-1.33 (m, 2 H), 1.15-0.98 (m, 27

H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 147.32 (d, J = 26.3 Hz), 139.77 (d, J = 12.2 Hz), 139.32 (d, J =

1.1 Hz), 139.17 (d, J = 2.3 Hz), 137.66 (d, J = 11.1 Hz), 135.90 (dd, J = 11.7 Hz, J = 1.1 Hz),

135.51-132.22 (m), 130.93-130.79 (m), 128.66, 128.21-126.98 (m), 126.28, 99.25 (dd, J = 13.1

Hz, J = 1.2 Hz), 73.07 (d, J = 14.0 Hz), 71.56 (d, J = 5.3 Hz), 71.45 (d, J = 4.7 Hz), 70.11,

68.51, 64.75 (dd, J = 25.7 Hz, J = 3.5 Hz), 63.51, 55.80 (d, J = 2.3 Hz), 39.13 (d, J = 1.1 Hz),

33.07, 28.36, 27.15, 25.89, 18.06, 12.03. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -17.03 (d, J = 18.0 Hz), -23.89 (d, J = 18.0 Hz).

IR (KBr): 3052 (w), 2940 (vs), 2864 (vs), 1464 (w), 1434 (m), 1108 (m), 883 (w), 817 (w), 742

(s), 697 (vs), 501 (w), 484 (w).

MS (EI): 930 (M+, 25), 929 (M-1, 33), 863 (41), 744 (40), 672 (100), 644 (39), 578 (25), 521

(19), 459 (86), 337 (77), 306 (48), 259 (17), 183 (55), 121 (47).

C57H69FeNOP2Si (930.06) HRMS: Ber.: 929.3973.

Gef.: 929.3864.


Darstellung von (Sp)-1-Diphenylphosphino-2-[αααα-(R)-(N-(6-Hexan-1-ol),N-Methylamin)-(o-

diphenylphosphinophenyl)methyl]ferrocen (63)

Fe

NMeHO PPh2

PPh2

In einem 50 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde der Silylether 62 (962 mg, 1.03 mmol) in

THF (8 mL) gelöst und langsam Tetrabutylammoniumbromid-Lösung (1 M in THF, 1.03 mL,

1.03 mmol, 1.0 Äquiv.) zugetropft. Das Fortschreiten der Reaktion wurde mittels DC verfolgt.

Nach 1 h wurde die Reaktionsmischung mit H2O hydrolysiert, die wässrige Phase mit Et2O

extrahiert, die vereinigten organischen Phasen mit MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel

am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das erhaltene Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:1). Alkohol 63 (725 mg, 0.94 mmol, 91

%) wurde in Form eines gelben Feststoffes (Schmp.: 84 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +273.6 (c = 0.75, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) : 7.50-7.44 (m, 2 H), 7.32-7.17 (m, 13 H), 7.04-6.67 (m, 9 H),

6.23 (d, J = 10.2 Hz, 1 H), 4.57 (s, br, 1 H), 4.29-4.27 (m, 1 H), 3.88 (s, br, 1 H), 3.82 (s, 5 H),

3.50 (t, J = 6.6 Hz, 2 H), 2.40-2.17 (m, 2 H), 2.03 (s, 3 H), 1.43-1.34 (m, 2 H), 1.18-0.94 (m, 6

H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 147.28 (d, J = 27.4 Hz), 139.66 (d, J = 12.8 Hz), 139.27 (d, J =

1.7 Hz), 139.13 (d, J = 2.9 Hz), 137.68 (d, J = 11.0 Hz), 135.87 (dd, J = 11.7 Hz, J = 1.2 Hz),

135.48-132.19 (m), 130.91-130.78 (m), 128.66, 128.20-126.98 (m), 126.30, 99.25 (dd, J = 24.5

Hz, J = 1.1 Hz), 73.05 (d, J = 14.0 Hz), 71.57 (d, J = 4.7 Hz), 71.43 (d, J = 4.7 Hz), 70.09,

68.51, 64.74 (dd, J = 24.2 Hz, J = 4.7 Hz), 62.97, 55.76 (d, J = 2.9 Hz), 39.07 (d, J = 1.2 Hz),

32.74, 28.23, 26.98, 25.66. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -17.02 (d, J = 17.9 Hz), -23.89 (d, J = 17.9 Hz).

IR (KBr): 3436 (br, vs), 3052 (m), 2931 (s), 2856 (m), 1636 (w), 1478 (m), 1434 (s), 818 (w),

743 (vs), 697 (vs), 501 (m), 485 (m).

MS (EI): 774 (M+1, 13), 773 (M+, 23), 758 (11), 707 (15), 672 (58), 644 (35), 588 (20), 459

(100), 337 (62), 259 (20), 183 (65), 121 (17).

C48H49FeNOP2 (773.72) HRMS: Ber.: 773.2639.

Gef.: 773.2618.


Darstellung des immobilisierten Diphosphans 54

NMeO PPh2

PPh2Fe

In einem ausheizten und mit Argon befüllten 10 mL Schlenkrohr wurde Natriumhydrid (17 mg,

0.72 mmol, 1.5 Äquiv.) in trockenem DMF (0.5 mL) suspendiert und auf 0 °C gekühlt. Bei

dieser Temperatur wurde eine Lösung von Alkohol 63 (371 mg, 0.48 mmol) und Ferrocen (111

mg, 0.6 mmol) in trockenem DMF (4.5 mL) langsam zugetropft, das Eisbad entfernt und das

Gemisch 1 h bei RT gerührt. Die erhaltene Suspension wurde bei 0 °C zu Merrifield-Harz (500

mg, 0.64 mmol/g) gegeben und das Reaktionsgemisch bei RT gerührt. Das Fortschreiten der

Beladung wurde mittels HPLC verfolgt. Nach 36 h wurde trockenes MeOH (0.1 mL)

zugegeben, das Gemisch 3 h bei RT gerührt und schließlich erneut mit MeOH (10 mL)

versetzt. Die so gewonnene Suspension wurde mittels einer Spritze mit aufgesetzter Kanüle

unter Argon in eine Umkehrfritte überführt, abfiltriert und der erhaltene Feststoff 3 x mit THF,

DMF, MeOH (je 10 mL), dann 3 x mit CH2Cl2 (je 10 mL) gewaschen und anschließend im

ÖPV getrocknet. Das erhaltene Harz wurde nach dem Trocknen unter Argon aufbewahrt.

31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -17.01 (d, J = 17.2 Hz), -23.86 (d, J = 17.2 Hz).

Die vereinigten Waschlösungen wurden erst am Rotationsverdampfer, dann im ÖPV eingeengt

und der erhaltene Rückstand säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 2:1). Alkohol

63 (130 mg, 0.17 mmol, 35 % der eingesetzten Menge) konnte in Form eines gelben Feststoffes

wiedergewonnen werden.

7 Experimente zur Darstellung der planar chiralen Ferrocenyl-diphosphane des Typs 10

Darstellung von Tributylzinnferrocen (67)65


Fe

SnBu3


Ferrocen (9.30 g, 50.0 mmol) in trockenem n-Pentan (25 mL) und trockenem THF (25 mL)

suspendiert und 30 min bei RT gerührt. Die Suspension wurde auf 0 °C gekühlt, t-BuLi (1.5 M

in Pentan, 67.50 mL, 101.0 mmol, 2.0 Äquiv.) innerhalb von 45 min zugetropft und das

Gemisch 30 min bei 0 °C gerührt. Nun wurde Bu3SnCl (20.30 mL, 75.0 mmol, 1.5 Äquiv.)

innerhalb von 15 min zugetropft und die Lösung 90 min gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde

mit 2 N NaOH-Lösung (25 mL) hydrolysiert und mit Et2O (3 x 100 mL) extrahiert. Die

vereinigten organischen Phasen wurden mit ges. NaCl-Lösung (100 mL) und H2O (100 mL)

gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer

abdestilliert, der Rückstand im ÖPV getrocknet, in n-Pentan aufgenommen und über neutrales

Aluminiumoxid filtriert. Die erhaltene Lösung wurde eingeengt, der Überschuss an Ferrocen

im ÖPV bei 80 °C absublimiert und das zurückgebliebene Öl im ÖPV bei 160 °C destilliert.

Tributylzinnferrocen 67 (16.63 g, 35.0 mmol, 70 %) wurde als rotes Öl erhalten.

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 4.34-4.33 (m, 2 H), 4.11 (s, 5 H), 4.03-4.02 (m, 2 H), 1.62-1.53

(m, 6 H), 1.43-1.31 (m, 6 H), 1.05-1.00 (m, 6 H), 0.95-0.90 (m, 9 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 74.40, 70.24, 67.90, 29.22, 27.43, 13.72, 10.27.

C22H36FeSn (475.08)

Darstellung von (S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66)65

Fe

SO


Tributylzinnferrocen 67 (7.10 g, 14.95 mmol) in THF (40 mL) gelöst und auf –78 °C gekühlt.

Nun wurde langsam n-BuLi (1.45 M in Hexan, 10.31 mL, 14.95 mmol, 1.0 Äquiv.) zugetropft,

die Lösung 30 min bei –78 °C gerührt und anschließend auf RT erwärmt. Diese Lösung wurde

innerhalb von 75 min zu einer Lösung von (S)-(-)-4-Toluolsulfinsäure[(1R,2S,5R)-


menthylester] (68) (4.75 g, 16.14 mmol, 1.08 Äquiv.) in THF (45 mL) bei –24 °C getropft.

Nach erfolgter Zugabe wurde noch 10 min bei -24 °C gerührt, die Mischung mit H2O (20 mL)

hydrolysiert und mit Et2O (3 x 50 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden

mit 2 N NaOH-Lösung (50 mL) und ges. NaCl-Lösung (50 mL) gewaschen, über MgSO4


wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:1, dann Et2O). Sulfoxid 66 (96-97

% ee) wurde als orangegelber Feststoff erhalten. Umkristallisieren aus Et2O lieferte 66 (3.49 g,

10.76 mmol, 72 %) in enantiomerenreiner Form.

HPLC (OD, 10 % i-PrOH, 0.5 mL/min, 254 nm): tr/min = 22.1 (R), 26.1 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.51 (d, J = 8.6 Hz, 2 H), 7.25 (d, J = 8.4 Hz, 2 H), 4.61-4.60 (m,

1 H), 4.38-4.31 (m, 8 H), 2.37 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.94, 140.97, 129.59, 124.33, 94.63, 69.97, 69.88, 69.86,

67.79, 65.25, 21.35.

C17H16FeOS (324.23)

Darstellung von (Sp)-1-[(S)-p-Tolylsulfinyl]-2-(phenyl)ferrocen (69)

SO Fe

Gemäß AAV 12 wurde (S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66) (528 mg, 1.63 mmol) mit

Lithiumdiisopropylamid-Lösung (2 M in THF, 0.90 mL, 1.79 mmol, 1.1 Äquiv.), ZnBr2-

Lösung (1.4 M in THF, 1.51 mL, 2.12 mmol, 1.3 Äquiv.), Pd(dba)2 (40.7 mg, 5 mol%), tfp

(32.7 mg, 10 mol%) und Iodbenzol (220 mg, 1.08 mmol, 0.7 Äquiv.) in trockenem THF 16 h

umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 2:1).

Sulfoxid 69 (393 mg, 0.98 mmol, 91 %) wurde als brauner Feststoff (Schmp.: 160 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -45.8 (c = 0.80, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.73-7.62 (m, 4 H), 7.29-7.18 (m, 5 H), 4.63 (s, br, 1 H), 4.34 (s,

br, 1 H), 4.06 (s, br, 6 H), 2.34 (s, 3 H).


13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 141.25, 135.84, 129.24, 128.10, 127.12, 125.60, 89.70, 72.17,

71.12, 69.40, 69.34, 21.40.

IR (KBr): 3086 (w), 3055 (w), 2918 (w), 1034 (vs), 1020 (m), 1004 (m), 822 (m), 813 (m), 763

(m), 700 (m), 481 (m), 454 (m).

MS (EI): 401 (M+1, 28), 400 (M+, 100), 385 (25), 384 (85), 309 (10), 292 (3), 277 (13), 260

(25), 244 (32), 203 (9), 171 (6), 139 (3), 121 (9), 91 (4).

C23H20FeOS (400.32) HRMS: Ber.: 400.0584.

Gef.: 400.0589.

Darstellung von (Sp)-1-[(S)-p-Tolylsulfinyl]-2-(o-bromphenyl)ferrocen (70)

S

BrO Fe

Gemäß AAV 12 wurde (S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66) (528 mg, 1.63 mmol) mit



(32.7 mg, 10 mol%) und 1-Iod-2-Brombenzen (306 mg, 1.08 mmol, 0.7 Äquiv.) in trockenem

THF 16 h umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-

Pentan/Et2O 1:1). Sulfoxid 70 (294 mg, 0.61 mmol, 57 %) wurde als brauner Feststoff


[αααα]D20 = +128.9 (c = 0.81, CHCl3).


7.00 (m, 3 H), 4.61 (dd, J = 2.6 Hz, J = 1.5 Hz, 1 H), 4.45 (dd, J = 2.6 Hz, J = 1.5 Hz, 1 H),

4.42-4.40 (m, 1 H), 4.30 (s, 5 H), 2.25 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 140.51, 140.26, 135.60, 134.97, 132.11, 128.93, 128.73, 126.33,

125.72, 124.32, 95.22, 89.22, 74.06, 71.02, 69.53, 68.09, 21.27.

IR (KBr): 3083 (w), 2922 (w), 1491 (m), 1435 (m), 1084 (m), 1045 (vs), 1021 (s), 810 (m),

757 (s), 496 (m), 458 (m).

MS (EI): 480 (M+, 14), 479 (M+, 4), 478 (M-1, 14), 464 (98), 462 (100), 382 (3), 292 (27), 261

(18), 229 (8), 203 (26), 202 (19), 171 (29), 139 (12), 91 (6).


C23H19BrFeOS (479.22) HRMS: Ber.: 477.9689.

Gef.: 477.9682.

Darstellung von 1-Iod-2-diphenylphosphinobenzol (35)67

I

Ph2P

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde 1,2-

Diiodbenzol (71) (2.00 g, 6.06 mmol) in THF (5 mL) gelöst und auf –30 °C gekühlt. Nun

wurde langsam i-Propylmagnesiumbromid-Lösung (0.52 M in THF, 11.65 mL, 6.06 mmol, 1.0

Äquiv.) zugetropft und die Lösung nach erfolgter Zugabe 1 h bei –30 °C gerührt. Anschließend

wurde Chlordiphenylphosphan (1.31 mL, 7.27 mmol, 1.2 Äquiv.) zugetropft und das

Reaktionsgemisch 1 h bei –30 °C und 1 h bei RT gerührt. Die Lösung wurde mit H2O (20 mL)

hydrolysiert, mit Et2O extrahiert (3 x 50 mL), die vereinigten organischen Phasen über MgSO4


wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan, dann n-Pentan/Et2O 3:1). Phosphan 35

(1.51 g, 3.90 mmol, 64 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 111-113 °C) erhalten.

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.80 (ddd, J = 7.7 Hz, J = 3.0 Hz, J = 1.1 Hz, 1 H), 7.28-7.13

(m, 11 H), 6.94-6.89 (m, 1 H), 6.72-6.68 (m, 1 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.24 (d, J = 9.4 Hz), 139.75 (d, J = 4.1 Hz), 136.26 (d, J = 11.1

Hz), 134.20 (d, J = 1.1 Hz), 130.09, 128.94, 128.65 (d, J = 7.0 Hz), 128.22, 107.03 (d, J = 39.7

Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 9.10.

C18H14IP (388.18)

Darstellung von (Sp)-1-[(S)-p-Tolylsulfinyl]-2-[(o-diphenylphosphino)phenyl]ferrocen (72)

S

PPh2O Fe


Nach AAV 12 wurde (S)-Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66) (793 mg, 2.45 mmol) mit



(49.2 mg, 10 mol%) und 1-Iod-2-diphenylphosphinobenzol (35) (633 mg, 1.63 mmol) in

trockenem THF umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-

Pentan/Et2O 1:2). Sulfoxid 72 (707 mg, 1.21 mmol, 74 %) wurde als brauner Feststoff

(Schmp.: 198 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +153.9 (c = 0.53, CHCl3).


4.40-4.38 (m, 1 H), 4.25-4.23 (m, 1 H), 4.20 (s, 5 H), 4.08-4.05 (m, 1 H), 2.29 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 140.91, 140.22, 140.15, 139.84, 138.34-137.51 (m), 134.39 (d, J

= 4.58 Hz), 133.94-133.28 (m), 128.96-127.52 (m), 124.74, 94.90, 90.51 (d, J = 10.0 Hz),

73.97, (d, J = 11.0 Hz), 70.84, 69.80, 67.68, 21.34. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -13.12.

IR (KBr): 3052 (m), 1636 (m), 1435 (m), 1109 (m), 1043 (vs), 763 (m), 746 (s), 697 (s), 519

(m), 504 (m), 477 (m), 457 (m).

MS (EI): 584 (M+, 4), 519 (58), 445 (25), 368 (3), 324 (21), 215 (8), 139 (2), 124 (100), 91

(91).

C35H29FeOPS (584.50) HRMS: Ber.: 584.1026.

Gef.: 584.0985.

Darstellung von (Sp)-1-Diphenylphosphino-2-[(o-diphenylphosphino)phenyl]ferrocen

(10a)

Ph2P

PPh2

Fe

Ausgehend von Ferrocenylsulfoxid 71:

Gemäß AAV 13 wurde Ferrocenylsulfoxid 71 (204 mg, 0.43 mmol) mit t-BuLi (1.5 M in

Pentan, 1.01 mL, 1.51 mmol, 3.5 Äquiv.), Chlordiphenylphosphan (0.19 mL, 1.08 mmol, 2.5

Äquiv.) in trockenem THF (5 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde


säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 50:1). Diphosphan 10a (70 mg, 0.11 mmol,

26 %) wurde als gelber Feststoff (Schmp.: 187 °C) erhalten.

Ausgehend von Ferrocenylsulfoxid 72:


Pentan, 0.69 mL, 1.03 mmol, 2.0 Äquiv.), Chlordiphenylphosphan (0.32 mL, 1.80 mmol, 3.5

Äquiv.) in trockenem THF (8 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 50:1). Diphosphan 10a (260 mg, 0.41


[αααα]D20 = -104.7 (c = 0.66, CHCl3).


7.12 (m, 2 H), 7.08-6.96 (m, 7 H), 6.81-6.77 (m, 1 H), 6.67-6.61 (m, 2 H), 4.28-4.26 (m, 1 H),

4.19-4.16 (m, 1 H), 3.95 (s, 5 H), 3.76-3.75 (m, 1 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.74 (d, J = 30.8 Hz), 139.36 (d, J = 4.1 Hz), 139.19 (d, J =

6.68 Hz), 138.39 (d, J = 9.4 Hz), 137.94 (d, J = 12.9 Hz), 137.39 (d, J = 14.3 Hz), 135.35-

127.04 (m), 95.67 (dd, J = 24.5 Hz, J = 10.1 Hz), 77.95 (d, J = 8.7 Hz), 74.30 (dd, J = 12.3 Hz,

J = 2.9 Hz), 71.31 (d, J = 4.1 Hz), 70.25, 68.80. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -14.35, - 21.69.

IR (KBr): 3052 (m), 1632 (m), 1478 (m), 1434 (m), 764 (w), 743 (s), 697 (vs), 500 (s).

MS (EI): 630 (M+, 21), 565 (7), 553 (100), 445 (52), 379 (10) 368 (13), 303 (7), 246 (6).

C40H32FeP2 (630.49) HRMS: Ber.: 630.1329.

Gef.: 630.1284.

Darstellung von (Sp)-1-Di(o-furyl)phosphino-2-[(o-diphenylphosphino)phenyl]ferrocen

(10b)

(fur)2P

PPh2

Fe


Pentan, 1.14 mL, 1.71 mmol, 2.0 Äquiv.), Chlordi(o-furyl)phosphan (44) (600 mg, 2.99 mmol,

3.5 Äquiv.) in trockenem THF (12 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde


säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Diphosphan 10b (239 mg, 0.39


[αααα]D20 = -250.9 (c = 0.74, CHCl3).


6.99 (m, 9 H), 6.83-6.72 (m, 4 H), 6-42-6.40 (m, 1 H), 6.32-6.31 (m, 1 H), 6.15-6.13 (m, 1 H),

4.47-4.46 (m, 1 H), 4.29-4.28 (m, 1 H), 4.12-4.09 (m, 1 H), 3.98 (s, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 152.40 (d, J = 11.6 Hz), 152.12 (d, J = 4.7 Hz), 146.64 (d, J = 2.4

Hz), 146.27 (d, J = 3.0 Hz), 142.21 (d, J = 1.8 Hz), 141.81 (d, J = 1.2 Hz), 138.66 (d, J = 13.4

Hz), 138.36 (d, J = 14.0 Hz), 137.85 (d, J = 12.8 Hz), 134.07-133.02 (m), 128.43-127.24 (m),

120.82 (d, J = 25.6 Hz), 118.83 (dd, J = 18.1 Hz, J = 4.1 Hz), 110.75 (d, J = 6.4 Hz), 110.29 (d,

J = 4.1 Hz), 96.15 (dd, 30.3 Hz, J = 10.6 Hz), 74.51 (d, J = 3.5 Hz), 73.99 (dd, J = 11.6 Hz, J =

5.5 Hz), 72.37 (d, J = 5.3 Hz), 70.08, 69.08. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -14.01 (d, J = 2.3 Hz), -67.18 (d, J = 2.3 Hz).

IR (KBr): 3051 (w), 1629 (w), 1478 (w), 1434 (m), 1006 (s), 902 (w), 821 (w), 743 (vs), 698

(s), 596 (w), 477 (s).

MS (EI): 610 (M+, 23), 545 (8), 533 (6), 445 (100), 379 (4), 368 (5), 324 (18), 291 (6), 246 (9),

215 (14), 165 (18), 121 (27).

C36H28FeO2P2 (610.41) HRMS: Ber.: 610.0914.

Gef.: 610.0946.

Darstellung von Pd-Komplex 73

[Pd(10a)(C3H5)]ClO4


Diphosphan 10a (48.2 mg, 0.077 mmol) und [Pd(C3H5)Cl]2 (14.0 mg, 0.038, 0.5 Äquiv.) in

trockenem MeOH (1 mL) gelöst, die orange-rote Lösung für 20 min bei RT gerührt und

anschließend unter Argon abfiltriert. Zur erhaltenen Lösung wurde LiClO4 (41.0 mg, 0.385

mmol, 5.0 Äquiv.) gelöst in trockenem MeOH (0.75 mL) gegeben, wobei ein Niederschlag

ausfiel. Das Gemisch wurde 1.5 h bei RT gerührt, entgastes H2O (5 mL) zugesetzt, die

Suspension unter Argon abfiltriert und der erhaltene Rückstand mit entgastem H2O (5 mL)

gewaschen und erneut unter Argon filtriert. Der so gewonnene orangefarbene Niederschlag des

Pd-Komplexes 73 wurde im ÖPV getrocknet. Durch Umkristallisieren unter Argon aus


Aceton/Et2O ließen sich orange-rote, nadelförmige Kristalle erhalten, die für eine

röntgenographische Untersuchung geeignet waren.

8 Experimente zur Optimierung der Taniaphos-Liganden-struktur

Darstellung von (R)-[αααα-(N,N-dimethylamino)-(o-bromphenyl)methyl]ferrocen (7)

BrNMe2

Fe

Nach AAV 10 wurde das Acetat 6 (2.00 g, 4.84 mmol) mit Dimethylamin (40 % in H2O, 8

mL) in Acetonitril (25 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch

gereinigt (n-Pentan/Et2O 4:1, dann Et2O). Der Ferrocenylamin 7 (1.83 g, 4.59 mmol, 95 %)

wurde als orangefarbener Feststoff (Schmp.: 70-72 °C) erhalten.

Analog wurde das racemische Amin 7 als Referenzprobe in Form eines orangefarbenen


[αααα]D

20 = -72.8 (c = 1.02, CHCl3). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.73-7.70 (m, 1 H), 7.64-7.61 (m, 1 H), 7.39-7.31 (m, 1 H), 7.16-

7.06 (m, 1 H), 4.47 (s, 1 H), 4.25-4.24 (m, 1 H), 4.20-4.19 (m, 1 H), 4.16-4.14 (m, 1 H), 4.11-

4.09 (m, 1 H), 3.76 (s, 5 H), 2.07 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.87, 132.31, 129.45, 128.06, 127.10, 124.80, 89.70, 70.60,

68.51, 68.28, 66.14, 66.10, 43.97.

IR (KBr): 3084 (w), 2982 (m), 2939 (m), 2809 (s), 1467 (s), 1201 (m), 1004 (s), 814 (s), 752

(vs).

MS (EI): 399 (M+1, 62), 398 (M+, 15), 397 (M-1, 64), 355 (100), 353 (99), 242 (24), 186 (12),

153 (38), 152 (60), 121 (27).

C19H20BrFeN (398.12) Ber.: C 57.32, H 5.06, N 3.52.

Gef.: C 57.03, H 5.37, N 3.43.

Darstellung von (±±±±)-[αααα-(N,N-Dimethylamino)-(o-trimethylsilylphenyl)methyl]ferrocen (82)


NMe2SiMe3

Fe

Nach AAV 8 wurde das racemische Bromid 7 (300 mg, 0.75 mmol) mit n-BuLi (1.5 M, 0.55

mL, 0.83 mmol, 1.1 Äquiv.) und Trimethylsilylchlorid (0.14 mL, 1.13 mmol, 1.5 Äquiv.) in

trockenem THF (10 mL) umgesetzt. Das Kühlbad wurde nach der Zugabe des

Trimethylsilylchlorids entfernt, das Reaktionsgemisch über Nacht auf RT erwärmt und


Pentan/Et2O 5:1). Das Ferrocenylamin 82 (228 mg, 0.58 mmol, 78 %) wurde als

orangefarbener Feststoff (Schmp.: 90 °C) erhalten.


1.5 Hz, 1 H), 7.39-7.34 (m, 1 H), 7.21-7.16 (m, 1 H), 4.27-4.25 (m, 1 H), 4.09-4.07 (m, 1 H),

4.03-4.02 (m, 1 H), 4.01-3.99 (m, 1 H), 3.95 (s, 1 H), 3.56 (s, 5 H), 2.03 (s, 6 H), 0.43 (s, 9 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 151.35, 137.50, 134.25, 129.32, 127.94, 126.31, 92.60, 70.57,

69.52, 68.74, 68.18, 66.81, 65.57, 44.73, 2.13.

IR (KBr): 3085 (w), 3053 (w), 2982 (m), 2945 (m), 2813 (m), 2763 (m), 1249 (m), 1004 (m),

848 (s), 819 (vs), 741 (s), 509 (m), 498 (m), 488 (m).

MS (EI): 391 (M+, 42), 376 (5), 348 (50), 347 (100), 281 (9), 256 (8), 242 (17), 206 (20), 195

(14), 152 (7), 121 (8), 73 (9).

C22H29FeNSi (391.41) HRMS: Ber.: 391.1419.

Gef.: 391.1410.

Darstellung von (±±±±)-[αααα-Methoxy-(o-trimethylsilylphenyl)methyl]ferrocen (83)

OMe SiMe3

Fe

Nach AAV 8 wurde das racemische Bromid 42 (1.95 g, 5.08 mmol) mit n-BuLi (1.5 M, 3.72

mL, 5.58 mmol, 1.1 Äquiv.) und Trimethylsilylchlorid (0.77 mL, 6.10 mmol, 1.2 Äquiv.) in

trockenem THF (60 mL) umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde nach der Zugabe des

Trimethylsilylchlorids 1 h bei RT gerührt und anschließend hydrolysiert. Das Rohprodukt

wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 50:1). Der Methylether 83 (1.71 g,

4.52 mmol, 89 %) wurde als orange-gelber Feststoff (Schmp.: 66 °C) erhalten.



1.5 Hz, 1 H), 7.36-7.31 (m, 1 H), 7.22-7.16 (m, 1 H), 4.05-4.01 (m, 7 H), 3.97-3.95 (m, 1 H),

3.82-3.81 (m, 1 H), 3.28 (s, 3 H), 0.27 (s, 9 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 148.00, 137.68, 134.03, 129.29, 127.08, 126.84, 91.69, 80.25,

68.82, 68.78, 68.10, 66.52, 66.42, 56.71, 1.19.

IR (KBr): 3099 (w), 3083 (w), 2958 (w), 2927 (w), 2897 (w), 2860 (w), 2818 (w), 1252 (m),

1094 (vs), 851 (vs), 839 (vs), 818 (vs), 753 (s), 504 (m), 490 (m).

MS (EI): 379 (M+1, 31), 378 (M+, 100), 348 (57), 283 (10), 266 (16), 209 (8), 195 (23), 152

(36), 122 (14), 73 (19).

C21H26FeOSi (378.37) HRMS: Ber.: 378.1102.

Gef.: 378.1117.

Darstellung von 1-(Sp)-Brom-2-[αααα-(R)-(N,N-dimethylamino)-(o-bromphenyl)methyl]-ferrocen (84)

Br

Fe

NMe2

Br

Nach AAV 11 wurde das Bromid 7 (300 mg, 0.75 mmol) mit t-BuLi (1.5 M, 1.76 mL, 2.64

mmol, 3.5 Äquiv.) und Dibromtetrachlorethan (539 mg, 1.65 mmol, 2.2 Äquiv.) in trockenem

Et2O (6 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-

Pentan/Et2O 5:1). Der Ferrocenylamin 84 (286 mg, 0.60 mmol, 80 %) wurde als

orangefarbener Feststoff (Schmp.: 83-85 °C) erhalten.

Analog wurde das racemische Amin 84 als Referenzprobe in Form eines orangefarbenen


[αααα]D

20 = +125.5 (c = 0.71, CHCl3). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.56-7.54 (m, 1 H), 7.20-7.18 (m, 2 H), 7.07-7.00 (m, 1 H), 5.06

(s, 1 H), 4.47-4.46 (m, 1 H), 4.37-4.36 (m, 1 H), 4.18-4.13 (m, 1 H), 4.12 (s, 5 H), 2.43 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 141.00, 132.36, 130.99, 128.24, 127.08, 126.15, 90.19, 77.26,

71.70, 70.02, 67.53, 67.15, 65.28, 44.41.

IR (KBr): 3077 (m), 2952 (m), 2767 (m), 1461 (m), 1021 (m), 825 (s), 754 (vs).

MS (EI): 479 (M+2, 30), 477 (M+, 61), 475 (M-2, 33), 435 (17), 433 (36), 431 (18), 322 (14),

320 (15), 212 (74), 152 (100).


C19H19Br2FeN (477.01) Ber.: C 47.84, H 4.01, N 2.94.

Gef.: C 47.72, H 3.94, N 2.79.

Darstellung von 2-(Diphenylphosphino)benzaldehyd (89a)

PPh2

O

H

In einem ausgeheizten und mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde 1-

Iod-2-(diphenylphosphino)benzol (35) (388 mg, 1.00 mmol) in trockenem THF (10 mL) gelöst

und auf –78 °C gekühlt. Bei dieser Temperatur wurde tropfenweise t-BuLi (1.5 M in THF, 1.33

mL, 2.00 mmol, 2.0 Äquiv.) zugegeben und die Reaktionsmischung 30 min gerührt. Nun

wurde Dimethylformamid (0.12 mL, 1.50 mmol, 1.5 Äquiv.) zugetropft, die Lösung 10 min bei

–78 °C gerührt, das Kühlbad entfernt und das Gemisch über Nacht auf RT erwärmt. Nach

Hydrolyse mit H2O wurde die wässrige Phase mit Et2O extrahiert, die vereinigten organischen


Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Diethylether 20:1).

Aldehyd 89a (188 mg, 0.65 mmol, 65 %) wurde in Form eines gelben Feststoffes (Schmp.:

112-114 °C) erhalten.


H), 7.30-7.16 (m, 10 H), 6.92-6.87 (m, 1 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 191.61 (d, J = 9.6 Hz), 141.10 (d, J = 26.3 Hz), 138.40 (d, J =

14.6 Hz), 136.06 (d, J = 9.9 Hz), 134.14-133.59 (m), 130.59 (d, J = 3.5 Hz), 129.06-128.62

(m). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -10.53.

IR (KBr): 3056 (w), 2851 (w), 2759 (w), 1697 (vs), 1676 (s), 1434 (s), 1200 (s), 845 (m), 760 (s),

752 (s), 746 (s), 511 (m).

MS (EI): 290 (M+, 49), 262 (18), 261 (100), 183 (59), 152 (6), 107 (6), 77 (3).

C19H15OP (290.30) HRMS: Ber.: 290.0861.

Gef.: 290.0855.

Darstellung von (Sp)-1-[(S)-p-Tolylsulfinyl]-2-[αααα-(S)-hydroxy-(o-diphenylphosphino-

phenyl)methyl]ferrocen (87a) und (Sp)-1-[(S)-p-Tolylsulfinyl]-2-[αααα-(R)-hydroxy-(o-

diphenylphosphinophenyl)methyl]ferrocen (88a)


OH PPh2

SO

OH PPh2

SOFeFe

87a 88a

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 100 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde (S)-

Ferrocenyl-p-tolylsulfoxid (66) (1.78 g, 5.49 mmol) in THF (40 mL) gelöst und die Lösung auf

–78 °C gekühlt. Im Anschluß wurde langsam Lithiumdiisopropylamin-Lösung (2.0 M in THF;

3.30 mL, 6.59 mmol, 1.2 Äquiv.) zugegeben. Nach 60 min Rühren bei –78 °C wurde

tropfenweise 2-(Diphenylphosphino)benzaldehyd (89a) (2.08 g, 7.14 mmol, 1.3 Äquiv.) gelöst

in trockenem THF (5 mL) zugegeben und die Reaktionslösung 1 h bei –78 °C gerührt. Nach

Rühren über Nacht bei RT wurde mit ges. NH4Cl-Lösung (20 mL) hydrolysiert, die organische

Phase abgetrennt und die wässrige Phase mit CH2Cl2 (2 x 50 mL) extrahiert. Die vereinigten

organischen Phasen wurden mit ges. NaCl-Lösung (20 mL) gewaschen, über MgSO4

getrocknet, abfiltriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 2:1). Der Alkohol 87a

(1.32 g, 2.14 mmol, 39 %) und der Alkohol 88a (0.99 g, 1.61 mmol, 29 %) wurden als gelbe

Feststoffe (Schmp.: 159 °C und 98 °C) erhalten. Des weiteren konnte ein Teil des eingesetzten

Sulfoxids 66 (429 mg, 1.32 mmol, 24 %) zurückgewonnen werden.

87a:

[αααα]D20 = + 465.20 (c = 0.87, CHCl3).


6.20 (d, J = 0.6 Hz, 1 H), 5.91 (d, J = 7.8 Hz, 1 H), 4.49 (s, br, 6 H), 3.82-3.80 (m, 1 H), 3.12-

3.11 (m, 1 H), 2.27 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 146.57 (d, J = 23.3 Hz), 140.54 (d, J = 11.7 Hz), 137.10 (d, J =

11.7 Hz), 136.11 (d, J = 11.6 Hz), 134.91-132.84 (m), 129.79, 128.93-126.80 (m), 124.08,

94.37, 88.75, 74.75 (d, J = 2.9 Hz), 70.40, 70.16, 66.76, 65.16 (d, J = 30.4 Hz), 21.35. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -17.26.

IR (KBr): 3436 (br, vs), 3053 (m), 2922 (m), 1634 (m), 1435 (m), 1045 (m), 1011 (m), 810

(m), 745 (m), 696 (m), 505 (m).


MS (EI): 614 (M+, 9), 598 (46), 597 (42), 533 (33), 475 (11), 459 (19), 398 (19), 353 (43), 337

(100), 308 (33), 290 (29), 261 (51), 183 (53), 124 (51), 91 (56), 77 (14).

C36H31FeO2PS (614.53) HRMS: Ber.: 614.1132.

Gef.: 614.1137.

88a:

[αααα]D20 = +165.0 (c = 1.11, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.34-7.31 (m, 2H), 7.27-7.17 (m, 10 H), 7.11-7.08 (m, 2 H),

6.91-6.85 (m, 1 H), 6.76-6.71 (m, 2 H), 6.64-6.60 (m, 1 H), 6.48-6.44 (m, 1 H), 5.85 (d, J = 5.4

Hz, 1 H), 4.35 (s, 5 H), 4.32-4.31 (m, 1 H), 4.09-4.06 (m, 2 H), 2.28 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 149.18 (d, J = 23.9 Hz), 141.25, 140.74, 137.28 (d, J = 1.8 Hz),

137.42 (d, J = 1.8 Hz), 134.18-133.36 (m), 129.39, 128.84-128.33 (m), 127.55 (d, J = 5.3 Hz),

127.04, 125.01, 92.67, 89.10, 72.04 (d, J = 5.9 Hz), 71.13, 69.80, 69.54 (d, J = 24.5 Hz), 68.75,

21.25. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -14.77.

IR (KBr): 3436 (br, vs), 3053 (m), 2923 (m), 1636 (m), 1435 (s), 1026 (s), 1011 (s), 810 (m),

745 (s), 697 (s), 503 (s).

MS (EI): 614 (M+, 11), 598 (75), 597 (46), 533 (70), 475 (15), 459 (53), 398 (33), 353 (46),

337 (100), 306 (19), 259 (23), 183 (32), 124 (56), 91 (64), 77 (19).

C36H31FeO2PS (614.53) HRMS: Ber.: 614.1132.

Gef.: 614.1151.

Darstellung von (Sp)-1-[(S)-p-Tolylsulfinyl]-2-[αααα-(S)-methoxy-(o-diphenylphosphino-


OMe PPh2

SOFe

In einem ausgeheizten mit Argon befüllten 50 mL-Rundkolben mit Argoneinlass wurde

Kaliumhydrid (41 mg, 1.02 mmol, 1.3 Äquiv.) in trockenem THF (1 mL) suspendiert und auf

0 °C gekühlt. Anschließend wurde langsam der Alkohol 87a (482 mg, 0.78 mmol) in

trockenem THF (9 mL) gelöst bei 0 °C zugetropft und das Reaktionsgemisch 1 h bei RT


gerührt . Es wurde erneut auf 0 °C gekühlt und tropfenweise MeI (122 mg, 0.86 mmol, 1.1

Äquiv.) zugegeben. Nach 10 min Rühren bei 0 °C und 30 min Rühren bei RT wurde mit ges.

NH4Cl-Lösung (20 mL) hydrolysiert, die organische Phase abgetrennt und die wässrige Phase

mit CH2Cl2 (2 mal 50 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit ges.

NaCl-Lösung (20 mL) gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am

Rotationsverdampfer abdestilliert. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt

(n-Pentan/Et2O 1:1, dann Et2O). Der Methylether 90 (355 mg, 0.56 mmol, 72 %) wurde als

gelber Feststoff (Schmp.: 98-100 °C) erhalten.

[αααα]D

20 = -28.20 (c = 0.61, CHCl3). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.53-7.50 (m, 2 H), 7.46-7.42 (m, 1 H), 7.27-7.09 (m, 14 H),

7.00-6.95 (m, 1 H), 6.17 (d, J = 7.2 Hz, 1 H), 4.14 (s, 5 H), 3.99-3.97 (m, 1 H), 3.85-3.84 (m, 2

H), 3.17 (s, 3 H), 2.30 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 145.56 (d, J = 23.9 Hz), 141.35, 140.62, 137.18-136.55 (m),

134.22, 133.96, 133.80, 133.55, 129.13, 128.97, 128.38-128.24 (m), 127.74, 127.38 (d, J = 5.8

Hz), 125.16, 92.39, 90.62, 76.58 (d, J = 25.7 Hz), 71.73 (d, J = 3.5 Hz), 70.33, 67.94, 67.37,

57.23, 21.36. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -17.45.

IR (KBr): 3053 (m), 2925 (m), 1631 (m), 1435 (m), 1087 (s), 1042 (s), 817 (m), 746 (s), 697

(s), 545 (m), 500 (s).

MS (EI): 628 (M+, 16), 612 (11), 563 (31), 531 (22), 489 (8), 459 (11), 353 (45), 337 (100),

261 (4), 183 (24), 121 (11), 91 (13).

C37H33FeO2PS (628.55) HRMS: Ber.: 628.1288.

Gef.: 628.1306.

Darstellung von (Sp)-1-[(S)-p-Tolylsulfinyl]-2-[αααα-(R)-hydroxy-(o-diphenylphosphino-


PPh2

SOFe

OMe


In einem 50 mL-Rundkolben mit Argoneinlass wurde Kaliumhydrid (37 mg, 0.92 mmol, 1.3

Äquiv.) in THF (1 mL) suspendiert und auf 0 °C gekühlt. Anschließend wurde langsam der

Alkohol 90a (433 mg, 0.70 mmol) in THF (9 mL) gelöst bei 0 °C zugetropft und das

Reaktionsgemisch 1 h bei RT gerührt. Es wurde erneut auf 0 °C gekühlt und tropfenweise MeI

(111 mg, 0.78 mmol, 1.1 Äquiv.) zugegeben. Nach 10 min Rühren bei 0 °C und 10 min Rühren

bei RT wurde mit ges. NH4Cl-Lösung (20 mL) hydrolysiert, die organische Phase abgetrennt

und die wässrige Phase mit CH2Cl2 (2 x 50 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen

wurden mit ges. NaCl-Lösung (20 mL) gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das

Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:3). Der Methylether 92 (385 mg, 0.61

mmol, 88 %) wurde als gelber Feststoff (Schmp.: 110-112 °C) erhalten.

[αααα]D


6.96-6.91 (m, 1 H), 6.23 (d, J = 7.2 Hz, 1 H), 4.17-4.15 (m, 1 H), 4.10-4.08 (m, 1 H), 3.90 (s, 5

H), 3.88-3.87 (m, 1 H), 2.83 (s, 3 H), 2.36 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 146.37 (d, J = 22.1 Hz), 141.43, 141.00, 136.80 (d, J = 10.5 Hz),

136.41 (d, J = 11.7 Hz), 135.66 (d, J = 15.8 Hz), 134.33 (d, J = 5.9 Hz), 134.07 (d, J = 5.2 Hz),

133.24, 129.15, 128.93, 128.73-128.53 (m), 127.89, 92.74, 90.86, 77.66 (d, J = 23.9 Hz), 70.73

(d, J = 1.7 Hz), 69.72 (d, J = 4.1 Hz), 69.63, 67.63, 56.58, 21.43. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -14.67.

IR (KBr): 3053 (m), 2925 (m), 1636 (m), 1434 (m), 1084 (s), 1044 (s), 813 (m), 746 (s), 697

(s), 498 (s).

MS (EI): 628 (M+, 13), 612 (24), 598 (6), 563 (56), 489 (15), 353 (22), 337 (100), 259 (13),

183 (16).

C37H33FeO2PS (628.55) HRMS: Ber.: 628.1288.

Gef.: 628.1316.

Darstellung von (Sp)-1-Diphenylphosphino-2-[αααα-(S)-methoxy-(o-diphenylphosphino-


OMe PPh2

PPh2Fe


Nach AAV 13 wurde das Ferrocenylsulfoxid 90 (155 mg, 0.25 mmol) mit t-BuLi (1.5 M in

Hexan; 0.33 mL, 0.49 mmol, 2.0 Äquiv.) und Chlordiphenylphosphan (0.15 mL, 0.86 mmol,


säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 30:1). Das Diphosphan 85a (127 mg, 0.19

mmol, 76 %) wurde als gelber Feststoff (Schmp.: 201 °C (Zers.)) erhalten.

[αααα]D


6.82-6.78 (m, 1 H), 5.73 (d, J = 7.2 Hz, 1 H), 4.07 (s, 5 H), 4.05-4.03 (m, 2 H), 3.58-3.55 (m, 1

H), 2.76 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 146.18 (d, J = 23.9 Hz), 138.94 (d, J = 11.6 Hz), 138.60 (d, J =

11.7 Hz), 137.31 (d, J = 7.7 Hz), 137.15 (d, J = 6.4 Hz), 136.09 (d, J = 15.8 Hz), 135.06 (d, J =

21.0 Hz), 133.97-133.55 (m), 132.37 (d, J = 17.6 Hz), 128.88 (d, J = 16.9 Hz), 128.42-127.36

(m), 96.37 (dd, J = 19.8 Hz, J = 1.2 Hz), 78.17 (dd, J = 24.2 Hz, J = 2.9 Hz), 73.74 (d, J = 10.5

Hz), 71.94-71.83 (m), 71.60 (d, J = 3.5 Hz), 69.86, 68.17, 56.67. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -17.27 (d, J = 17.2 Hz), -18.39 (d, J = 17.2 Hz).

IR (KBr): 3068 (m), 3054 (m), 2924 (w), 1628 (w), 1478 (m), 1434 (s), 1087 (s), 818 (w), 742

(vs), 698 (vs), 498 (s), 488 (s).

MS (EI): 674 (M+, 36), 659 (11), 609 (20), 579 (18), 521 (9), 489 (17), 459 (10), 393 (10), 337

(100), 259 (15), 183 (21).

C42H36FeOP2 (674.54) HRMS: Ber.: 674.1591.

Gef.: 674.1560.

Darstellung von Chlordi(3,5-dimethylphenyl)phosphan (91)135

PCl

2

Durch langsames Zutropfen von 5-Brom-meta-xylen (36.0 g, 194 mmol, 2.0 Äquiv.) in THF

(100 mL) zu einer Suspension aus Mg-Spänen (5.2 g, 214 mmol, 2.2 Äquiv.) in THF (20 mL)

wurde eine Lösung von 3,5-Dimethylphenylmagnesiumbromid erhalten. Nach 1 h wurde diese

Lösung langsam zu einer Lösung aus Et2NPCl2 (16.9 g, 97 mmol, 1.0 Äquiv.) in THF (50 mL)

135 A. L. Casalnuovo, T. V. Rajanbabu, T. A. Ayers, T. H. Warren, J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 9869;


bei 0 °C gegeben. Nach 3 h wurde das Lösungsmittel für 12 h im ÖPV abgezogen. Der farblose

Rückstand wurde mit Et2O (200 mL) versetzt, das Gemisch unter Argon durch Kieselgur

abfiltriert und mit Et2O (2 x 50 mL) nachgewaschen. Erhalten wurde eine Lösung von Bis(3,5-

Dimethylphenyl)(diethylamino)phosphan (31P-NMR (δ/ppm, 81 MHz): 63.9). Durch die so

gewonnene Lösung wurde bei 0 °C trockenes HCl-Gas (aus Ammoniumchlorid (52 g, 970

mmol, 10 Äquiv.) und konz. Schwefelsäure (52 mL, 10 Äquiv.) generiert) geleitet. Nach 30

min wurde das Aminhydrochlorid unter Argon durch Kieselgur abfiltriert und die erhaltene

Lösung von Chlordi(3,5-dimethylphenyl)phosphan (91) im ÖPV eingeengt. Chlordi(3,5-

dimethylphenyl)phosphan (91) (20 g, 75 % bezogen auf PCl3) wurde als viskose Flüssigkeit

erhalten, die unter Argon bei 4 °C gelagert wurde.

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.25 (m, 4 H), 6.62 (s, 2 H), 1.85 (m, 12 H). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 84.4.

Darstellung von (Sp)-1-Bis(3,5-dimethylphenyl)phosphino-2-[αααα-(S)-methoxy-(o-diphenyl-

phosphinophenyl)methyl]ferrocen (85b)

PPh2

P(Xyl)2

OMe

Fe


Hexan; 0.38 mL, 0.57 mmol, 2.0 Äquiv.) und Chlordi(3,5-dimethylphenyl)phosphan (91) (277

mg, 1.00 mmol, 3.5 Äquiv.) in trockenem THF (3 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Das Diphosphan 85b (142 mg, 0.19


[αααα]D20 = -52.21 (c = 0.66, CHCl3).


6.63 (s, br, 1 H), 6.48 (d, J = 7.5 Hz, 2 H), 5.92 (d, J = 7.2 Hz, 1 H), 4.12 (s, br, 1 H), 4.08-4.05

(m, 6 H), 3.61 (s, br, 1 H), 2.81 (s, 3 H), 2.23 (s, 6 H), 2.01 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 146.66 (d, J = 23.9 Hz), 138.75 (d, J = 10.5 Hz), 138.27 (d, J =

11.0 Hz) 137.79 (d, J = 12.8 Hz), 137.61 (d, J = 11.6 Hz), 137.19-136.70 (m), 135.88 (d, J =

15.8 Hz), 134.08 (d, J = 2.4 Hz), 133.89, 133.76 (d, J = 1.8 Hz), 133.64, 133.12 (d, J = 1.7 Hz),


133.06, 132.78, 130.49, 130.17, 129.93, 129.15, 128.94, 128.28-127.98 (m), 127.42, 96.85 (dd,

J = 20.7 Hz, J = 1.7 Hz), 78.14 (dd, J = 24.2 Hz, J = 4.7 Hz), 74.37 (d, J = 11.6 Hz), 71.65 (d, J

= 4.1 Hz), 71.19-71.09 (m), 69.83, 68.19, 56.81, 21.33, 21.29. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -18.49 (d, J = 23.7 Hz), -19.05 (d, J = 23.7 Hz).

IR (KBr): 3052 (m), 2922 (m), 2818 (w), 1629 (w), 1434 (m), 1092 (m), 847 (w), 816 (w), 745

(m), 695 (s), 507 (m).

MS (EI): 730 (M+, 33), 715 (20), 665 (27), 633 (18), 577 (8), 545 (23), 393 (45), 337 (100),

258 (10), 183 (13).

C46H44FeOP2 (730.65) HRMS: Ber.: 730.2217.

Gef.: 730.2229.

Darstellung von (Sp)-1-Diphenylphosphino-2-[αααα-(R)-methoxy-(o-diphenylphosphino-


PPh2OMe

PPh2Fe


Hexan; 0.63 mL, 0.95 mmol, 2.0 Äquiv.) und Chlordiphenylphosphan (0.30 mL, 1.66 mmol,


säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Das Diphosphan 87a (216 mg, 0.32


[αααα]D


6.04 (dd, J = 5.9 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H), 4.26-4.23 (m, 1 H), 4.17-4.16 (m, 1 H), 3.77 (s, 5 H),

3.75-3.73 (m, 1 H), 2.25 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 146.10 (d, J = 22.7 Hz), 140.77 (d, J = 10.5 Hz), 138.52 (d, J =

10.5 Hz), 137.38 (d, J = 11.1 Hz), 136.99-136.69 (m), 135.39 (d, J = 21.6 Hz), 134.63 (d, J =

20.4 Hz), 134.05 (d, J = 19.8 Hz), 133.49, 132.50 (d, J = 18.1 Hz), 128.90-127.21 (m), 95.01

(d, J = 23.9 Hz), 76.88 (d, J = 11.1 Hz), 75.55 (d, J = 5.3 Hz), 70.07, 70.04, 69.80-69.66 (m),

55.92 (d, J = 1.2 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -14.69 (d, J = 16.8 Hz), -20.26 (d, J = 16.8 Hz).


IR (KBr): 3068 (m), 3052 (m), 2925 (w), 2816 (w), 1630 (w), 1479 (m), 1434 (s), 1082 (s),

820 (m), 743 (vs), 696 (vs), 501 (s), 486 (s), 456 (m).

MS (EI): 674 (M+, 18), 659 (10), 609 (27), 579 (19), 521 (11), 489 (32), 459 (25), 393 (5), 337

(100), 259 (15), 183 (30).

C42H36FeOP2 (674.54) HRMS: Ber.: 674.1591.

Gef.: 674.1575.

Darstellung von (Sp)-1-Bis(3,5-dimethylphenyl)phosphino-2-[αααα-(R)-methoxy-(o-

diphenylphosphinophenyl)methyl]ferrocen (87b)

PPh2

P(Xyl)2Fe

OMe


Hexan; 1.06 mL, 1.59 mmol, 2.0 Äquiv.) und Chlordi(3,5-dimethylphenyl)phosphan (91) (769

mg, 2.78 mmol, 3.5 Äquiv.) in trockenem THF (10 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Das Diphosphan 87b (281 mg, 0.38

mmol, 48 %) wurde als gelber Feststoff (Schmp.: 102-104 °C) erhalten.

[αααα]D


6.82 (d, J = 1.8 Hz, 2 H), 6.74 (s, br, 1 H), 6.03-5.94 (m, 1 H), 4.30 (s, br, 1 H), 4.15 (s, br, 1

H), 3.73 (s, br, 6 H), 2.30 (s, 3 H), 2.26 (s, 6 H), 2.13 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 146.62 (d, J = 22.7 Hz), 140.19 (d, J = 10.5 Hz), 138.22 (d, J =

11.1 Hz), 137.48 (d, J = 11.7 Hz), 137.18 (d, J = 7.6 Hz), 136.99-136.61 (m), 134.65 (d, J =

20.4 Hz), 134.13 (d, J = 19.9 Hz), 133.38 (d, J = 1.8 Hz), 133.10 (d, J = 21.6 Hz), 130.57,

130.31 (d, J = 18.1 Hz), 129.10-128.30 (m), 128.04 (d, J = 4.7 Hz), 127.57, 94.86 (d, J = 23.3

Hz), 78.56 (dd, J = 21.3 Hz, J = 9.4 Hz), 77.26 (d, J = 12.2 Hz), 71.52 (d, J = 5.3 Hz), 70.05 (d,

J = 2.3 Hz), 69.54-69.41 (m), 56.13, 21.36, 21.33. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -14.49 (d, J = 21.7 Hz), -20.13 (d, J = 21.7 Hz).

IR (KBr): 3091 (w), 2923 (vs), 2849 (m), 1629 (w), 1448 (w), 1006 (m), 818 (w), 746 (m), 595

(w), 499 (m).

MS (EI): 732 (M+1, 49), 731 (M+, 94), 717 (20), 716 (40), 667 (21), 665 (54), 664 (21), 635

(29), 546 (38), 545 (100), 489 (24), 393 (82), 337 (96), 289 (55), 183 (13).


C46H44FeOP2 (730.65) HRMS: Ber.: 730.2217.

Gef.: 730.2265.

Darstellung von (Sp)-1-Diphenylphosphino-2-[αααα-(R)-(phenylthio)-(o-diphenylphosphino-


PPh2SPh

PPh2Fe

Nach AAV 7 wurde der Methylether 86a (120 mg, 0.18 mmol) in trockenem THF (2 mL) mit

Lithiumnaphthalenid-Lösung (0.9 M in THF, 0.44 mL, 0.39 mmol, 2.2 Äquiv.) und

Diphenyldisulfid (44 mg, 0.20 mmol, 1.1 Äquiv.) gelöst in THF (0.5 mL) umgesetzt. Das

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 20:1). Der Thioether

107 (108 mg, 0.14 mmol, 81 %) wurde als gelber Feststoff (Schmp.: 102-104 °C) erhalten.

[αααα]D

20 = -238.9 (c = 0.51, CHCl3). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 8.02-7.96 (m, 1 H), 7.65-6.61 (m, 29 H), 4.59 (s, br, 1 H), 4.24-

4.22 (m, 1 H), 3.71 (s, br, 1 H), 3.24 (s, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 150.15 (d, J = 28.4 Hz), 139.97 (d, J = 11.3 Hz), 138.97 (d, J =

12.6 Hz), 138.64 (d, J = 13.3 Hz), 136.57 (d, J = 12.6 Hz), 135.38-134.02 (m), 132.97 (d, J =

2.5 Hz), 132.73 (d, J = 1.9 Hz), 129.63-127.42 (m), 126.80, 96.02 (d, J = 28.9 Hz), 76.74,

70.53 (d, J = 5.7 Hz), 70.14, 70.00, 69.75, 48.49-48.20 (m). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): -19.16 (d, J = 32.4 Hz), -24,13 (d, J = 32.4 Hz).

IR (KBr): 3051 (w), 1636 (w), 1478 (w), 1434 (m), 822 (w), 741 (s), 696 (s), 499 (m), 483 (m).

MS (EI): 752 (M+, 6), 644 (32), 643 (49), 642 (36), 460 (30), 459 (100), 458 (55), 393 (15),

337 (72), 259 (23), 183 (38), 110 (82).

C47H38FeP2S (752.68) HRMS: Ber.: 752.1519.

Gef.: 752.1533.

9 Experimente zur Darstellung von Phosphanliganden durch Iod-Magnesium-Austausch

Darstellung von (1R)-2-Iod-3-methyl-2-cyclohexen-1-ol (111)


I

Me

OH

3-Methyl-2-cyclohexen-1-on (6.60 g, 60.0 mmol), I2 (19.80 g, 78.0 mmol, 1.3 Äquiv.) und

Pyridiniumdichromat (PDC) (22.56 g, 60 mmol, 1.0 Äquiv.) wurden in CH2Cl2 (400 mL)

suspendiert und für 36 h bei RT gerührt. Das Gemisch wurde mit n-Pentan (400 mL) verdünnt

und durch eine kurze Silicagelsäule filtriert. Die Lösung wurde nacheinander mit 10 % HCl, 5

% NaHCO3-Lösung, H2O, 20 % Na2SO3-Lösung, H2O und schließlich ges. NaCl-Lösung

gewaschen. Die organische Phase wurde über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am

Rotationsverdampfer abdestilliert. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt

(n-Pentan/Et2O 3:1). 3-Methyl-2-iod-2-cyclohexen-1-on 110 (9.49 g, 40.20 mmol, 67 %)

wurde als orangefarbenes Öl erhalten, das unter Argon bei –30 °C aufbewahrt wurde. Das so

gewonnene Keton 110 (3.10 g, 13.1 mmol) wurde nach AAV 2 mit dem CBS-Katalysator (0.73

g, 2.6 mmol, 20 mol%) und Boran-Dimethylsulfid-Komplex (7.9 mmol) bei 17 °C umgesetzt.

Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/ Et2O 3:1). (R)-3-Methyl-

2-iod-2-cyclohexen-1-ol 111 (2.99 g, 12.58 mmol, 96 %, 99 % ee) wurde als farbloser Feststoff


Nach AAV 14 wurde der racemische Alkohol 111 durch Reduktion des Ketons 110 als

Referenzprobe in Form eines farblosen Feststoffes erhalten.

[αααα]D20 = +84.0 (c = 1.86, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 4.29 (m, 1 H), 2.27 (m, 1 H), 2.17 (m, 2 H), 1.88 (s, 3 H), 1.94-

1.77 (m, 3 H), 1.67 (m, 1 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.62, 103.96, 73.71, 33.10, 31.65, 29.27, 18.32.

IR (KBr): 3282 (s), 2938 (w), 1639 (s), 1420 (m).

MS (EI): 228 (M+, 52), 210 (23), 111 (100), 55 (93).

C7H11IO (238.06) Ber.: C 35.52, H 4.66.

Gef.: C 35.62, H 4.51.

Darstellung von [(1S)-2-Iod-1-methyl-2-cyclohexen-1-yl]diphenylphosphanoxid (108)


IP(O)Ph2Me

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 250 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurden

Allylalkohol 111 (2.78 g, 11.68 mmol) und DMAP (1.50 g, 12.26 mmol, 1.05 Äquiv.) in

trockenem Toluol (60 mL) gelöst. Im Anschluß wurde ClPPh2 (2.21 mL, 12.26 mmol, 1.05

Äquiv.) zugetropft, das Reaktionsgemisch 30 min bei RT gerührt und schließlich 17 h

refluxiert. Nach dem Abkühlen auf RT wurde die Lösung in ein Et2O/CH2Cl2-Gemisch (1:1)

(200 mL) gegossen, die organische Phase mit 10 % HCl, H2O und ges. NaCl-Lösung

gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer

abdestilliert und das Rohprodukt säulenchromatographisch gereinigt (Et2O/CH2Cl2 1:1).

Phosphanoxid 108 (3.95 g, 9.34 mmol, 80 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 120-

122 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +52.0 (c = 1.21, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.98-7.83 (m, 4 H), 7.48-7.30 (m, 6 H), 6.63 (dd, J = 8.0 Hz, J =

3.6 Hz, 1 H), 2.41-2.31 (m, 1 H), 1.99-1.83 (m, 1 H) 1.81-1.68 (m, 1 H), 1.49 (d, J = 14.3 Hz, 3

H), 1.59-1.37 (m, 3 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 144.31 (d, J = 8.8 Hz), 132.91-127.94 (m), 102.01 (d, J = 4.8

Hz), 46.20 (d, J = 68.9 Hz), 33.87, 29.46 (d, J = 2.2 Hz), 26.26, 18.07 (d, J = 4.4 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 34.20.

IR (KBr): 3053 (m), 2928 (w), 1436 (s).

MS (EI): 422 (M+, 13), 295 (24), 202 (100), 155 (20), 77 (60).

C19H20IPO (422.24) Ber.: C 54.05, H 4.77.

Gef.: C 54.27, H 4.67.

Darstellung von [(1S)-2-Allyl-1-methyl-2-cyclohexen-1-yl]diphenylphosphanoxid (113)

P(O)Ph2Me



Alkenyliodid 108 (200 mg, 0.47 mmol) in THF (5 mL) gelöst, auf -78 °C gekühlt und

tropfenweise i-Propylmagnesiumbromid-Lösung (0.54 M, 1.31 mL, 0.71 mmol, 1.5 Äquiv.)

zugegeben. Nach 3 h Rühren bei -78 °C wurde langsam CuCN⋅2LiCl-Lösung (1.0 M in THF,

0.71 mL, 0.71 mmol, 1.5 Äquiv.) zugetropft und das Reaktionsgemisch 30 min bei 0 °C

gerührt. Anschließend wurde Allylbromid (0.08 mL, 0.94 mmol, 2.0 Äquiv.) gelöst in THF (2

mL) zugetropft und das Gemisch über Nacht unter Erwärmung auf RT gerührt. Nach

Hydrolyse mit H2O wurde mit CH2Cl2 (3 x 20 mL) extrahiert, die vereinigten organischen


Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:2). 113 (130 mg,

0.39 mmol, 82 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 84 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -45.4 (c = 1.40, CHCl3).


4.72 (m, 2 H), 2.91-2.74 (m, 2 H), 2.03-1.84 (m, 3 H), 1.50-1.30 (m, 5 H), 1.23-1.14 (m, 1 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 138.05 (d, J = 4.1 Hz), 136.95, 132.86-131.29 (m), 128.15 (d, J =

11.0 Hz), 127.94 (d, J = 11.1 Hz), 126.62 (d, J = 8.2 Hz), 115.88, 42.60 (d, J = 67.7 Hz), 7.51


8.2 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 38.86.

IR (KBr): 3430 (m), 2935 (m), 1639 (w), 1436 (s), 1188 (s), 1177 (s), 1113 (s), 998 (m), 908

(m), 748 (m), 719 (s), 697 (vs), 600 (m), 564 (m), 532 (vs).

MS (EI): 336 (M+, 17), 335 (26), 321 (8), 203 (73), 202 (100), 201 (32), 183 (6), 155 (14), 135

(8), 134 (9), 119 (11), 91 (17), 77 (19).

C22H25OP (336.41) HRMS: Ber.: 336.1643.

Gef.: 336.1627.

Darstellung von [(6S)-6-(Diphenylphosphoryl)-6-methyl-1-cyclohexen-1-yl]phenyl-methanol (114)

P(O)Ph2MeHO



Alkenyliodid 108 (300 mg, 0.71 mmol) in THF (7 mL) gelöst, auf –78 °C gekühlt und


zugegeben. Nach 3 h Rühren bei –78 °C wurde langsam Benzaldehyd (0.14 mL, 1.42 mmol,

2.0 Äquiv.) zugetropft und das Reaktionsgemisch über Nacht unter Erwärmung auf RT gerührt.

Nach Hydrolyse mit H2O (20 mL) wurde mit CH2Cl2 (3 x 20 mL) extrahiert, die vereinigten

organischen Phasen über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer

abdestilliert. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:2).

Hauptdiastereomer (195 mg, 0.48 mmol, 68 % farbloser Feststoff):

Schmp.: 160 °C

[αααα]D20 = -18.3 (c = 0.95, CHCl3).


7.21-7.09 (m, 5 H), 5.83 (s, br, 1 H), 5.53 (s, 1 H), 5.27 (s, br, 1 H), 2.10-1.82 (m, 3 H), 1.57-

1.48 (m, 5 H), 1.24-1.15 (m, 1 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 143.15 (d, J = 3.5 Hz), 143.03, 133.38-131.76 (m), 131.53,

130.90, 130.02-127.82 (m), 127.76, 127.12, 126.67, 76.61 (d, J = 5.3 Hz), 41.63 (d, J = 67.1

Hz), 34.31 (d, J = 1.8 Hz), 25.14 (d, J = 1.7 Hz), 23.79 (d, J = 2.3 Hz), 17.04 (d, J = 9.4 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 43.97 (Hauptdiastereomer). 31P-NMR (C6D6, 81 MHz): 41.86 (Hauptdiastereomer), 42.63 (Minderdiastereomer).

IR (KBr): 3433 (vs), 3057 (w), 2935 (w), 1636 (w), 1436 (m), 1169 (m), 1114 (m), 750 (w),

721 (s), 699 (s), 601 (m), 535 (s).

MS (EI): 402 (M+, 1), 383 (1), 325 (5), 295 (17), 243 (2), 219 (11), 203 (71), 202 (100), 201

(27), 184 (15), 183 (15), 155 (11), 125 (6), 91 (8), 77 (10).

C26H27O2P (402.47) HRMS: Ber.: 402.1749.

Gef.: 402.1743.

Darstellung von [(6S)-(Diphenylphosphoryl)-6-methyl-1-cyclohexen-1-yl]-2-naphthylmethanol (115)

P(O)Ph2MeHO





zugegeben. Nach 3 h Rühren bei –78 °C wurde langsam Naphthaldehyd (444 mg, 2.84 mmol,

2.0 Äquiv.) gelöst in THF (2 mL) zugetropft und das Reaktionsgemisch über Nacht unter

Erwärmung auf RT gerührt. Nach Hydrolyse mit H2O (20 mL) wurde mit CH2Cl2 (3 x 20 mL)

extrahiert, die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel

am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch

gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:2).

Hauptdiastereomer (400 mg, 0.88 mmol, 62 %, farbloser Feststoff) :

Schmp.: 145 °C

[αααα]D20 = -23.0 (c = 1.08, CHCl3).


7.15 (m, 1 H), 5.74 (s, 1 H), 5.32 (s, br, 1 H), 2.11-1.80 (m, 3 H), 1.56-1.51 (m, 5 H), 1.24-1.14

(m, 1 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 143.01 (d, J = 4.1 Hz), 140.74, 133.33-130.95 (m), 130.52 (d, J =

8.2 Hz), 129.71, 128.62-127.19 (m), 125.72-125.36 (m), 76.43 (d, J = 3.5 Hz), 41.80 (d, J =

67.1 Hz), 34.47 (d, J = 2.3 Hz), 25.18 (d, J = 1.7 Hz), 23.77 (d, J = 2.3 Hz), 17.12 (d, J = 9.3

Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 42.99 (Hauptdiastereomer), 43.96 (Minderdiastereomer).

IR (KBr): 3421 (s), 3055 (w), 2935 (w), 1630 (w), 1436 (s), 1172 (s), 1114 (s), 750 (m), 721

(s), 697 (vs), 602 (m), 533 (s), 52 (s).

MS (EI): 452 (M+, 2), 434 (4), 295 (13), 251 (39), 234 (62), 202 (100), 155 (20), 127 (13), 77

(11).

C26H27O2P (452.53) HRMS: Ber.: 452.1905.

Gef.: 452.1896.

Darstellung von [(6S)-(Diphenylphosphoryl)-6-methyl-1-cyclohexen-1-yl]ferrocenyl-methanol (116)


P(O)Ph2MeHO

Fe




zugegeben. Nach 3 h Rühren bei –78 °C wurde langsam Ferrocenylaldehyd (304 mg, 1.42

mmol, 2.0 Äquiv.) gelöst in THF (3 mL) zugetropft und das Reaktionsgemisch über Nacht

unter Erwärmung auf RT gerührt. Nach Hydrolyse mit H2O (20 mL) wurde mit CH2Cl2 (3 x 20

mL) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet und das


säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:2).

Hauptdiastereomer (249 mg, 0.49 mmol, 69 %, orangefarbener Feststoff):

Schmp.: 174 °C

[αααα]D20 = +83.5 (c = 1.08, CHCl3).


5.61 (m, 1 H), 5.43 (d, J = 4.5 Hz, 1 H), 4.46 (d, J = 5.4 Hz, 1 H), 4.32 (s, br, 1 H), 4.03 (s, br,

6 H), 3.92 (s, br, 1 H), 3.60 (s, br, 1 H), 2.04-1.85 (m, 3 H), 1.53-1.46 (m, 5 H), 1.25-1.11 (m, 1

H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 143.01 (d, J = 4.1 Hz), 133.20-127.81 (m), 92.10, 72.47 (d, J =

2.9 Hz), 68.66, 67.58, 67.16, 66.91, 66.20, 41.54 (d, J = 67.7 Hz), 34.20, 25.13, 23.38, 17.27

(d, J = 9.9 Hz). 31P-NMR (C6D6 , 81 MHz): 41.28.

IR (KBr): 3430 (s), 2938 (w), 1630 (w), 1436 (m), 1160 (m), 1114 (m), 720 (m), 698 (s), 602

(m), 536 (vs).

MS (EI): 510 (M+, 25), 493 (14), 492 (36), 445 (7), 427 (16), 308 (100), 292 (16), 291 (57),

290 (16), 275 (11), 225 (6), 201 (10), 165 (4), 121 (7), 77 (3).

C30H31O2P (510.39) HRMS: Ber.: 510.1411.

Gef.: 510.1389.


Minderdiastereomer (24 mg, 0.05 mmol, 7 %, orangefarbener Feststoff):

Schmp.: 190 °C

[αααα]D20 = -7.0 (c = 1.03, CHCl3).


br, 1 H), 4.99 (s, br, 1 H), 4.43 (s, br, 1 H), 4.10-3.92 (m, 8 H), 2.09-1.70 (m, 3 H), 1.38-1.21

(m, 6 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 144.00 (d, J = 5.3 Hz), 133.20-128.02 (m), 93.68, 69.02, 68.02,

67.41, 67.10, 66.93, 66.67, 41.56 (d, J = 66.5 Hz), 33.28, 24.85 (d, J = 1.2 Hz), 23.04, 17.58 (d,

J = 7.1 Hz). 31P-NMR (C6D6 , 81 MHz): 42.73.

IR (KBr): 3436 (s), 3234 (s), 2938 (m), 2964 (m), 1638 )w), 1438 (s), 1146 (vs), 1114 (s), 1104

(s), 747 (s), 724 (s), 702 (s), 578 (s), 541 (s).

MS (EI): 510 (M+, 4), 493 (13), 492 (39), 308 (19), 292 (24), 291 (100), 290 (30), 275 (10),

225 (7), 201 (16), 165 (9), 121 (13), 91 (3), 77 (8).

C30H31O2P (510.39) HRMS: Ber.: 510.1411.

Gef.: 510.1412.

Darstellung von [(1S)-2-(5,5-Dimethyl-1,3,2-dioxaborinan-2-yl)-1-methyl-2-cyclohexen-1-yl]diphenylphosphanoxid (117)

P(O)Ph2MeB

O

O


Alkenyliodid 108 (1.00 g, 2.37 mmol) in trockenem THF (15 mL) gelöst, auf –30 °C gekühlt

und tropfenweise i-Propylmagnesiumbromid-Lösung (1.33 M, 1.78 mL, 2.37 mmol, 1.0

Äquiv.) zugegeben. Nach 20 min Rühren bei –30 °C wurde langsam Trimethylborat (370 mg,

3.56 mmol, 1.5 Äquiv.) in trockenem THF (5 mL) gelöst zugetropft und das Reaktionsgemisch

über Nacht unter Erwärmung auf RT gerührt. Nach Hydrolyse mit ges. NaCl-Lösung wurde

mit CH2Cl2 (3 x 20 mL) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet

und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Der Rückstand wurde zusammen

mit Molsieb (MS 4 Å, 3.00 g) und 2,2-Dimethylpropan-1,3-diol (296 mg, 2.84 mmol) in


trockenem Toluol (10 mL) gelöst und 60 h bei RT gerührt. Nach Hydrolyse mit H2O (30 mL)

wurde das Gemisch mit CH2Cl2 (3 x 30 mL) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen

über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (Et2O). Der Boronsäureester 117 (580

mg, 1.42 mmol, 60 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 155-157 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +47.5 (c = 1.18, CHCl3).


6.41 (m, 1 H), 3.44-3.31 (m, 4 H), 2.02-1.40 (m, 9 H), 0.88 (s, 6 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 140.08 (d, J = 10.0 Hz), 133.17, 132.74 (d, J = 2.9 Hz), 132.63

(d, J = 4.1 Hz), 131.76 (d, J = 31.0 Hz), 131.29 (d, J = 2.9 Hz), 130.97 (d, J = 2.9 Hz), 130.37,

128.04 (d, J = 11.0 Hz), 127.85 (d, J = 11.1 Hz), 71.72, 42.63 (d, J = 71.1 Hz), 31.74 (d, J =

1.8 Hz), 31.40, 25.88 (d, J = 2.3 Hz), 22.39 (d, J = 2.3 Hz), 21.93, 17.57 (d, J = 7.6 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 41.20.

IR (KBr): 3421 (m), 3056 (w), 2958 (s), 2930 (s), 2878 (m), 1628 (w), 1472 (m), 1437 (m),

1284 (vs), 1166 (s), 1114 (s), 1103 (s), 725 (m), 696 (s), 627 (m), 541 (s), 528 (m).

MS (EI): 312 (M+, 48), 284 (5), 243 (20), 219 (72), 203 (23), 202 (100), 201 (81), 183 (10),

155 (10), 141 (6), 125 (8), 91 (3), 77 (23).

C24H30BO3P (408.28) HRMS: Ber.: 408.2026.

Gef.: 408.2012.

Darstellung von (6S)-6-(Diphenylphosphoryl)-6-methyl-1-cyclohexen-1-carbonsäure (118)

P(O)Ph2MeO

HO


Alkenyliodid 108 (1.84 g, 4.36 mmol) in THF (5 mL) gelöst, auf –30 °C gekühlt und


zugegeben. Nach 20 min Rühren bei –30 °C wurde für 2 h trockenes CO2 eingeleitet, wobei ein

weißer Feststoff ausfiel. Das Gemisch wurde über Nacht bei –30 °C gerührt. Nach Hydrolyse

mit 2 N NaOH-Lösung (30 mL) wurde die wässrige Phase mit Et2O (3 x 20 mL) gewaschen,

mit konz. HCl angesäuert und mit CH2Cl2 (3 x 50 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen


Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer

abdestilliert. Die Carbonsäure 118 (1.43 g, 4.21 mmol, 96 %) wurde als farbloser Feststoff

(Schmp.: 172 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +11.1 (c = 1.21, CHCl3).


3.9 Hz, 1 H), 2.25-2.02 (m, 2 H), 1.78-1.65 (m, 1 H), 1.54-1.41 (m, 1 H), 1.37-1.26 (m, 4 H),

1.11-0-97 (m, 1 H).


Hz), 132.95-132.72 (m), 132.03 (d, J = 9.3 Hz), 130.13 (d, J = 94.5 Hz), 128.87-128.62 (m),


23.10, 17.02 (d, J = 3.5 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 44.88.

IR (KBr): 3430 (vs), 3058 (w), 2936 (w), 1702 (s), 1625 (m), 1438 (s), 1152 (m), 1114 (m),

753 (w), 722 (m), 704 (s), 553 (s), 536 (s).

MS (EI): 341 (M+1, 11), 323 (6), 295 (45), 281 (4), 219 (34), 202 (100), 201 (65), 155 (15), 122

(29).

C20H21O3P (340.35) HRMS: Ber.: 341.1307 [M+H]+.

Gef.: 341.1300 [M+H]+.

Darstellung von [(1S)-1-Methyl-2-(phenylsulfanyl)-2-cyclohexen-1-yl]diphenylphosphan-oxid (119)

PhSP(O)Ph2Me


Alkenyliodid 108 (622 mg, 1.47 mmol) in trockenem THF (12 mL) gelöst, auf –30 °C gekühlt

und tropfenweise i-Propylmagnesiumbromid-Lösung (1.33 M, 1.11 mL, 1.47 mmol, 1.0

Äquiv.) zugegeben. Nach 20 min Rühren bei –30 °C wurde langsam Diphenyldisulfid (485 mg,

2.22 mmol, 1.5 Äquiv.) in trockenem THF (3 mL) gelöst zugetropft und das Reaktionsgemisch

über Nacht unter Erwärmung auf RT gerührt. Nach Hydrolyse mit H2O wurde mit CH2Cl2 (3 x

20 mL) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet und das



säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:2, dann Et2O). 119 (500 mg, 1.24 mmol,

84 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 103 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -45.3 (c = 1.09, CHCl3).


5.68 (m, 1 H), 2.18-1.80 (m, 3 H). 1.57-1.38 (m, 6 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 135.88 (d, J = 5.3 Hz), 135.51, 134.23 (d, J = 8.2 Hz), 133.22,

132.70-131.24 (m), 128.88, 128.04 (d, J = 2.3 Hz), 127.89 (d, J = 2.3 Hz), 127.02, 45.43 (d, J =

68.3 Hz), 34.54, 26.85 (d, J = 2.3 Hz), 22.95, 18.08 (d, J = 5.3 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 36.02.

IR (KBr): 3053 (w), 2927 (m), 2864 (w), 1474 (w), 1438 (s), 1173 (s), 1108 (s), 751 (s), 718

(s), 694 (vs), 572 (s), 557 (s), 533 (s).

MS (EI): 404 (M+, 3), 295 (7), 203 (30), 202 (100), 201 (19), 187 (6), 147 (4), 125 (6), 91 (9),

77 (13).

C25H25OPS (404.51) HRMS: Ber.: 404.1364.

Gef.: 404.1368.

Darstellung von (6S)-(Diphenylphosphoryl)-6-methyl-1-cyclohexen-1-yl]-N,N-dimethyl-methanamin (121)

P(O)Ph2Me

Me2N


Tetramethyldiaminomethan (737 mg, 7.22 mmol) in trockenem THF (15 mL) gelöst, auf 0 °C

gekühlt und tropfenweise Chlorameisensäureethylester (783 mg, 7.22 mmol, 1.0 Äquiv.)

zugegeben, wobei ein weißer Niederschlag ausfiel. Das Eisbad wurde entfernt, die Suspension

30 min bei RT gerührt und auf –78 °C gekühlt.


Alkenyliodid 108 (2.54 g, 6.02 mmol) in THF (35 mL) gelöst, auf –30 °C gekühlt und

tropfenweise i-Propylmagnesiumbromid-Lösung (1.3 M in THF, 4.53 mL, 6.02 mmol, 1.0

Äquiv.) zugegeben. Nach 20 min Rühren bei –30 °C wurde die erhaltene Lösung langsam bei –

78 °C zu der Suspension des Immoniumsalzes 120 getropft und das Reaktionsgemisch über

Nacht unter Erwärmung auf RT gerührt. Nach Hydrolyse mit H2O wurde mit CH2Cl2 (3 x 20


mL) extrahiert, die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet und das


säulenchromatographisch gereinigt (Et2O). 121 (1.80 g, 5.08 mmol, 84 %) wurde als farbloser


[αααα]D20 = -15.8 (c = 1.20, CHCl3).


(s, br, 1 H), 3.03 (d, J = 15.6 Hz, 1 H), 2.80 (d, J = 15.6 Hz, 1 H), 2.12-1.91 (m, 9 H), 1.57-1.41

(m, 5 H), 1.24-1.13 (m, 1 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 136.00 (d, J = 4.7 Hz), 133.32, 132.91, 132.71-131.17 (m),


45.33, 41.69 (d, J = 68.3 Hz), 34.26 (d, J = 1.7 Hz), 25.17 (d, J = 2.3 Hz), 21.46 (d, J = 2.3

Hz), 18.08 (d, J = 8.2 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 38.49.

IR (KBr): 3056 (w), 2937 (m), 1455 (w), 1438 (m), 1171 (vs), 1110 (m), 720 (m), 705 (m), 542

(s), 528 (s).

MS (EI): 354 (M+1, 1), 353 (M+, 1), 309 (1), 201 (4), 153 (12), 152 (100), 136 (19), 109 (5), 91

(3), 77 (3).

C22H28NOP (353.44) HRMS: Ber.: 353.1909.

Gef.: 353.1975.

Darstellung von (6S)-6-(Diphenylphosphoryl)-6-methyl-1-cyclohexen-1-carbonitril (122)

NCP(O)Ph2Me




zugegeben. Nach 20 min Rühren bei –30 °C wurde langsam CuCN⋅2LiCl-Lösung (1.0 M in

THF, 0.80 mL, 0.80 mmol, 1.0 Äquiv.) zugetropft und das Reaktionsgemisch 30 min. bei 0 °C

gerührt. Anschließend wurde Tosylcyanid (360 mg, 1.99 mmol, 2.5 Äquiv.) gelöst in THF (2

mL) zugetropft und das Gemisch über Nacht unter Erwärmung auf RT gerührt. Nach


Hydrolyse mit H2O wurde mit CH2Cl2 (3 x 20 mL) extrahiert, die vereinigten organischen


Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:2). 122 (153 mg,

0.66 mmol, 82 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 162 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +2.5 (c = 0.98, CHCl3).


4.2 Hz, 1 H), 2.27-1.89 (m, 3 H), 1.70-1.56 (m, 1 H), 1.51-1.37 (m, 5 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 150.63 (d, J = 8.2 Hz), 132.56-132.03 (m), 131.03 (d, J = 13.4

Hz), 129.81 (d, J = 12.8 Hz), 128.42, 128.27, 117.66 (d, J = 2.3 Hz), 115.50 (d, J = 3.5 Hz),

40.27 (d, J = 67.1 Hz), 31.46, 25.72 (d, J = 2.4 Hz), 22.98, 17.33 (d, J = 4.1 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 33.23.

IR (KBr): 3074 (w), 2963 (w), 2938 (w), 2216 (w), 1620 (w), 1438 (m), 1196 (m), 1177 (s),

1109 (s), 746 (m), 721 (m), 706 (s), 696 (m), 570 (vs), 540 (s).

MS (EI): 321 (M+, 5), 202 (55), 201 (100), 183 (4), 155 (3), 154 (3), 77 (14).

C20H20NOP (321.35) HRMS: Ber.: 321.1283.

Gef.: 321.1275.

Versuchte Dimerisierung der Grignard-Verbindung 109

[(1S)-2-Isopropyl-1-methyl-2-cyclohexen-1-yl]diphenylphosphanoxid (123)

P(O)Ph2Me




zugegeben. Nach 3 h Rühren bei –78 °C wurde langsam CoBr2 (311 mg, 1.42 mmol, 1.5

Äquiv.) gelöst in THF/NMP (2:1, 3 mL) zugetropft und das Reaktionsgemisch über Nacht

unter Erwärmung auf RT gerührt. Nach Hydrolyse mit H2O wurde mit CH2Cl2 (3 x 20 mL)




gereinigt (Et2O). Das Phosphanoxid 123 (112 mg, 0.33 mmol, 35 %) wurde als farbloser


[αααα]D20 = -46.0 (c = 1.21, CHCl3).


5.65 (m, 1 H), 2.70 (sept, J = 6.6 Hz, 1 H), 2.08-1.89 (m, 3 H), 1.58-1.06 (m, 6 H), 0.90 (d, J =

6.6 Hz, 3 H), 0.53 (d, J = 6.6 Hz, 3 H).




Hz), 35.02 (d, J = 2.3 Hz), 29.32 (d, J = 2.3 Hz), 27.34 (d, J = 1.7 Hz), 25.37 (d, J = 2.3 Hz),

22.72, 22.22 (d, J = 2.9 Hz), 18.46 (d, J = 8.2 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 38.39.

IR (KBr): 3055 (m), 2962 (s), 2933 (s), 2865 (m), 1461 (m), 1436 (s), 1374 (m), 1184 (s), 1171

(vs), 1105 (s), 716 (s), 704 (s), 696 (s), 601 (s), 542 (s), 526 (s).

MS (EI): 338 (M+, 14), 203 (100), 183 (5), 155 (11), 137 (15), 121 (11), 95 (11), 91 (6).

C22H27OP (338.43) HRMS: Ber.: 338.1800.

Gef.: 338.1790.

Darstellung von (2S)-2-(Diphenylphosphoryl)-2-methylcyclohexanon (126)

OP(O)Ph2Me

In einem 250 mL Rundkolben wurde Thioenolether 119 (1.60 g, 3.95 mmol) in Chloroform (10

mL) und Trifluoressigsäure (10 mL) gelöst und die Lösung 24 h refluxiert. Nach dem

Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit H2O (50 mL) versetzt, die organische Phase

abgetrennt, mit ges. NaHCO3-Lösung (3 x 50 mL) und mit ges. NaCl-Lösung (50 mL)

gewaschen. Nach Trocknen über MgSO4 wurde das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer

abdestilliert und das Rohprodukt säulenchromatographisch gereinigt (Et2O). Das Keton 126

(1.19 g, 3.80 mmol, 96 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 125 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +115.7 (c = 1.22, CHCl3).



2.77 (m, 1 H), 2.46-2.38 (m, 1 H), 2.27-2.14 (m, 2 H), 1.98-1.84 (m, 1 H), 1.76-1.50 (m, 3 H),

1.26 (d, J = 15.3 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 211.77, 132.71 (d, J = 8.8 Hz), 132.15 (d, J = 8.8 Hz), 131.90 (d,

J = 2.3 Hz), 131.78 (d, J = 2.9 Hz), 130.85 (d, J = 1.2 Hz), 129.58, 128.37 (d, J = 2.9 Hz),

128.22 (d, J = 3.5 Hz), 53.98 (d, J = 59.5 Hz), 41.84, 36.89 (d, J = 1.8 Hz), 26.71, 21.32 (d, J =

3.5 Hz), 21.04 (d, J = 1.2 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 36.96.

IR (KBr): 3436 (m), 3058 (w), 2931 (m), 2905 (w), 2872 (w), 1697 (vs), 1437 (m), 1178 (s),

1105 (m), 731 (m), 720 (s), 704 (s), 693 (m), 564 (s), 533 (s), 506 (m).

MS (EI): 312 (M+, 48), 284 (5), 243 (20), 219 (72), 203 (23), 202 (100), 201 (81), 183 (10),

155 (10), 141 (6), 125 (8), 91 (3), 77 (23).

C19H21O2P (312.35) HRMS: Ber.: 312.1279.

Gef.: 312.1272.

Darstellung von (1R,2S)-2-(Diphenylphosphoryl)-1,2-dimethylcyclohexanol (125a)

HOP(O)Ph2Me

Me

In einem 100 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde CeCl3⋅H2O (470 mg, 0.98 mmol, 1.3

Äquiv.) sukzessiv bei 50 °C (4 h), 60 °C (4 h), 70 °C (5 h), 80 °C (7 h) und 140 °C (20 h) im

ÖPV getrocknet. Nach dem Abkühlen auf RT wurde trockenes THF (4 mL) zugegeben und die

erhaltene Suspension 2 h gerührt. Das Gemisch wurde auf –78 °C gekühlt und langsam MeLi

(1.6 M in Et2O, 0.56 mL, 0.90 mmol, 1.3 Äquiv.) zugetropft. Nach 30 min Rühren bei –78 °C

wurde das Keton 126 (235 mg, 0.75 mmol) gelöst in trockenem THF (3 mL) tropfenweise

zugegeben und das Reaktionsgemisch über Nacht unter Erwärmung auf RT gerührt. Nach

Hydrolyse mit ges. NH4Cl-Lösung (20 mL) wurde die Suspension über Kieselgur filtriert und

mit CH2Cl2 (3 x 20 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2SO4


wurde säulenchromatographisch gereinigt (Et2O). Der Alkohol 125a (196 mg, 0.60 mmol, 80

%) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 168 °C) isoliert.


[αααα]D20 = +32.6 (c = 0.70, CHCl3).


(s, br, 1 H), 2.39-2.26 (m, 1 H), 1.83-1.71 (m, 1 H), 1.49-1.29 (m, 8 H), 0.99 (s, br, 4 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 133.42 (d, J = 85.2 Hz), 132.38-131.10 (m), 128.52-128.29 (m),

74.82 (d, J = 3.5 Hz), 44.33 (d, J = 64.2 Hz), 35.87 (d, J = 7.0 Hz), 29.19, 27.96 (d, J = 2.3

Hz), 20.40 (d, J = 1.2 Hz), 19.58 (d, J = 11.0 Hz), 17.48 (d, J = 1.1 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 42.41.

IR (KBr): 3430 (m), 3059 (w), 2945 (m), 2929 (m), 1468 (w), 1438 (s), 1191 (s), 1147 (s),

1107 (s), 738 (m), 718 (s), 702 (s), 570 (s), 533 (vs).

MS (EI): 328 (M+, 11), 313 (13), 285 (11), 271 (7), 244 (15), 243 (100), 230 (8), 219 (5), 203

(15), 202 (55), 201 (26), 183 (6), 155 (7), 125 (8), 91 (2), 77 (7).

C20H25O2P (328.39) HRMS: Ber.: 328.1592.

Gef.: 328.1608.

Darstellung von (1R,2S)-2-(Diphenylphosphino)-1,2-dimethylcyclohexanol-Borankomplex (128)

HOPPh2Me

Me

BH3

In einem 100 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde CeCl3⋅H2O (1.95 g, 5.24 mmol, 3.0

Äquiv.) 4 h bei 140 °C im ÖPV getrocknet. Nach dem Abkühlen auf RT wurde trockenes THF

(8 mL) zugegeben und die erhaltene Suspension 2 h gerührt. Im Anschluß wurde NaBH4 (264

mg, 6.99 mmol, 4.0 Äquiv.) zugegeben und das Gemisch 1.5 h bei RT gerührt. Es wurde das

Phosphanoxid 125a (574 mg, 1.75 mmol) zugesetzt und die Suspension auf 0 °C gekühlt. Nun

wurde portionsweise Lithiumaluminumhydrid (199 mg, 5.24 mmol, 3.0 Äquiv.) zugegeben und

das Reaktionsgemisch über Nacht bei RT gerührt. Nach Zugabe von Benzol (40 mL) wurde

vorsichtig mit 2 N HCl (20 mL) hydrolysiert, die organische Phase abgetrennt, mit ges.

NaHCO3-Lösung (50 mL) und ges. NaCl-Lösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und das


säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 2:1). Das borangeschützte Phosphan 128

(443 mg, 1.36 mmol, 78 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 138 °C) isoliert.


[αααα]D20 = +45.4 (c = 0.63, CHCl3).


(s, br, 1 H), 2.34-2.19 (m, 1 H), 1.75-1.28 (m, 11 H), 1.10 (s, br, 5 H).


Hz), 130.69 (d, J = 2.9 Hz), 129.99-128.08 (m), 75.15 (d, J = 1.7 Hz), 46.83 (d, J = 24.5 Hz),

37.04 (d, J = 5.3 Hz), 31.33, 27.59 (d, J = 2.9 Hz), 20.89, 20.23 (d, J = 8.8 Hz), 20.13 (d, J =

1.1 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 29.62 (m).

IR (KBr): 3481 (vs), 3066 (w), 2950 (s), 2934 (s), 2409 (s), 2391 (s), 2315 (w), 1436 (s), 1095

(s), 1063 (s), 741 (s), 702 (m), 694 (s), 514 (m), 508 (m).

MS (EI): 312 ([M-BH3]+, 10), 269 (4), 227 (21), 203 (31), 202 (100), 201 (18), 187 (26), 186

(94), 185 (19), 183 (41), 155 (9), 110 (16), 109 (38), 108 (86), 107 (18), 91 (6), 77 (9).

C20H28BOP (326.23) HRMS: Ber.: 312.1643 [M-BH3]+.

Gef.: 312.1648 [M-BH3]+.

Darstellung von [(1S,2R)-2-Methoxy-1,2-dimethylcyclohexyl]diphenylphosphan-Borankomplex (124a)

MeOPPh2Me

Me

BH3

In einem 50 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde KH (54 mg, 1.34 mmol, 2.0 Äquiv.) in

trockenem THF (1 mL) suspendiert und auf 0 °C gekühlt. Im Anschluß wurde Alkohol 128

(220 mg, 0.67 mmol) gelöst in trockenem THF (4 mL) zugegeben und das Gemisch 1.5 h bei

RT gerührt. Nun wurde tropfenweise MeI (476 mg, 3.35 mmol, 5.0 Äquiv.) zugesetzt und 2 h

bei RT gerührt. Nach Hydrolyse mit ges. NH4Cl-Lösung (20 mL) wurde mit Et2O (3 x 20 mL)



gereinigt (n-Pentan/Et2O 10:1). Der Methylether 124a (98 mg, 0.29 mmol, 43 %) wurde als

farbloser Feststoff (Schmp.: 142 °C) isoliert.

[αααα]D20 = -12.3 (c = 0.62, CHCl3).


1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 8.00-7.86 (m, 4 H), 7.35-7.24 (m, 6 H), 3.05 (s, 3 H), 2.29-2.19

(m, 1 H), 1.75-1.67 (m, 1 H), 1.50-1.18 (m, 8 H), 1.17-1.08 (m, 7 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 135.38 (d, J = 7.6 Hz), 135.02 (d, J = 8.7 Hz), 131.76-130.61

(m), 130.17 (d, J = 2.3 Hz), 129.81 (d, J = 2.3 Hz), 127.69 (d, J = 4.1 Hz), 127.57 (d, J = 4.7

Hz), 79.34 (d, J = 1.8 Hz), 47.79 (d, J = 25.7 Hz), 47.41, 32.54, 31.39 (d, J = 4.7 Hz), 21.39,

21.27 (d, J = 5.3 Hz), 21.13 (d, J = 6.4 Hz), 20.18 (d, J = 2.3 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 37.81 (m).

IR (KBr): 3436 (m), 3065 (w), 2974 (m), 2947 (s), 2387 (vs), 2373 (s), 1628 (w), 1432 (m),

1182 (m), 1082 (s), 1055 (s), 743 (s), 702 (s), 596 (m), 504 (m).

MS (EI): 326 ([M-BH3]+, 4), 311 (10), 295 (1), 227 (4), 217 (21), 216 (100), 202 (8), 201 (66),

187 (7), 186 (16), 185 (11), 183 (24), 141 (7), 109 (20), 107 (15), 91 (2).

C21H30BOP (340.25) HRMS: Ber.: 326.1800 [M-BH3]+.

Gef.: 326.1812 [M-BH3]+.

Darstellung von (2S)-2-(Diphenylphosphoryl)-2-methyl-cyclohexan-1-ol (129)

P(O)Ph2MeHO

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde Keton

126 (260 mg, 0.83 mmol) in trockenem THF (7 mL) und trockenem MeOH (1 mL) gelöst, auf

0 °C gekühlt und portionsweise NaBH4 (63 mg, 1.66 mmol, 2.0 Äquiv.) zugegeben. Das

Reaktionsgemisch wurde 3 h bei RT gerührt und anschließend bei 0 °C vorsichtig mit ges.

NH4Cl-Lösung hydrolysiert. Es wurde mit CH2Cl2 (3 x 20 mL) extrahiert, die vereinigten

organischen Phasen über MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer

abdestilliert. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (Et2O). Der Alkohol

129 (235 mg, 0.75 mmol, 90 %) wurde als Diastereomerengemisch (78 % de) in Form eines

farblosen Feststoffes (Schmp.: 218 °C) isoliert.

[αααα]D20 = -20.1 (c = 1.17, CHCl3).


br, 1 H), 2.38-2.25 (m, 1 H), 1.83-1.69 (m, 1 H), 1.59-1.26 (m, 5 H), 1.14-1.09 (m, 4 H).

Minderdiastereomer, getrennte Signale: 5.46 (s, br), 1.22-1.17 (m).


13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 132.49-131.64 (m), 130.63-129.43 (m), 128.60-128.27 (m),

70.44 (d, J = 4.7 Hz), 39.76 (d, J = 67.7 Hz), 27.46 (d, J = 7.6 Hz), 24.90, 19.68 (d, J = 10.5

Hz), 18.45 (d, J = 1.1 Hz), 17.40 (d, J = 1.2 Hz).

Minderdiastereomer, getrennte Signale: 70.54 (d, J = 4.1 Hz), 41.92 (d, J = 68.3 Hz), 31.46,

28.81 (d, J = 9.3 Hz), 23.82 (d, J = 1.1 Hz), 11.43. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 45.72 (Hauptdiastereomer), 45.38 (Minderdiastereomer).

IR (KBr): 3205 (m), 3063 (w), 2938 (m), 2860 (w), 1437 (m), 1154 (s), 1133 (s), 1108 (m),

1086 (m), 722 (m), 705 (s), 538 (vs).

MS (EI): 314 (M+, 1), 286 (22), 243 (100), 219 (7), 203 (10), 202 (44), 201 (20), 183 (6), 155

(7), 125 (7), 91 (2), 77 (8).

C19H23O2P (314.36) HRMS: Ber.: 314.1357 [M-H]+.

Gef.: 313.1354 [M-H]+.

Darstellung von (6S)-6-(Diphenylphosphoryl)-N-[(1S)-1-(hydroxymethyl)-2,2-dimethyl-propyl]-6-methyl-1-cyclohexen-1-carboxamid (132a)

P(O)Ph2

NH

HOMeO

Ph

Nach AAV 15 wurde Carbonsäure 118 (750 mg, 2.20 mmol) mit 1-(3-Dimethylaminopropyl)-

3-ethyl-carbodiimid (EDC) (840 mg, 4.40 mmol), Hydroxybenzotriazol (HOBt) (592 mg, 4.40

mmol) und 133a (600 mg, 4.40 mmol) in trockenem DMF (9 mL) umgesetzt. Das Rohprodukt

wurde säulenchromatographisch gereinigt (Et2O/CH2Cl2/MeOH 8:2:0.25). Amid 132a (821

mg, 1.79 mmol, 81 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 139 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -26.4 (c = 1.20, CHCl3).


H), 4.99-4.93 (m, 1 H), 4.00 (s, br, 1 H), 3.82-3.67 (m, 2 H), 2.27-2.15 (m, 1 H), 2.08-1.90 (m,

2 H), 1.56 (d, J = 14.7 Hz, 3 H), 1.50-1.41 (m, 2 H), 1.31-1.18 (m, 1 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 166.32 (d, J = 1.7 Hz), 140.91 (d, J = 7.6 Hz), 139.76, 135.59 (d,

J = 4.1 Hz), 132.90 (d, J = 8.7 Hz), 132.38 (d, J = 2.9 Hz), 132.20 (d, J = 2.9 Hz), 131.80 (d, J

= 8.2 Hz), 130.97, 129.73 (d, J = 1.8 Hz), 128.69 (d, J = 11.1 Hz), 128.40, 128.26, 127.12,

127.00, 66.75, 57.29, 40.66 (d, J = 65.3 Hz), 35.24 (d, J = 2.3 Hz), 25.44 (d, J = 2.3 Hz), 22.93

(d, J = 1.8 Hz), 17.28 (d, J = 7.6 Hz).


31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 43.51.

IR (KBr): 3401 (s), 3058 (w), 2935 (w), 2868 (w), 1654 (s), 1437 (m), 1296 (w), 1158 (m),

1112 (s), 1074 (m), 752 (m), 722 (m), 700 (vs), 538 (s).

MS (EI): 459 (M+, 1), 441 (6), 428 (10), 324 (19), 323 (81), 258 (11), 257 (10), 241 (23), 240

(55), 228 (28), 203 (15), 202 (46), 201 (94), 183 (16), 155 (11), 121 (100), 91 (39), 77 (60).

C28H30NO3P (459.52) HRMS: Ber.: 459.1963.

Gef.: 459.1940.

Darstellung von (6S)-6-(Diphenylphosphoryl)-N-[(1S)-1-(hydroxymethyl)-2,2-dimethyl-propyl]-6-methyl-1-cyclohexen-1-carboxamid (132b)

P(O)Ph2

NH

HOMeO

t-Bu

Nach AAV 15 wurde Carbonsäure 118 (450 mg, 1.32 mmol) mit 1-(3-Dimethylaminopropyl)-

3-ethyl-carbodiimid (EDC) (507 mg, 2.64 mmol), Hydroxybenzotriazol (HOBt) (358 mg, 2.64

mmol) und 133b (309 mg, 2.64 mmol) in trockenem DMF (5.5 mL) umgesetzt. Das

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (Et2O/CH2Cl2/MeOH 8:2:0.25). Amid

132b (461 mg, 1.05 mmol, 80 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 88 °C) erhalten.

[αααα]D20 = -23.5 (c = 1.03, CHCl3).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.87-7.82 (m, 4 H), 7.52-7.38 (m, 4 H), 6.71 (d, J = 9.3 Hz, 1 H),

6.38-6.34 (m, 1 H), 4.41 (s, br, 1 H), 3.82-3.71 (m, 2 H), 3.31-3.25 (m, 1 H), 2.20-2.04 (m, 2

H), 2.00-1.87 (m, 1 H), 1.54 (d, J = 15.0 Hz, 3 H), 1.49-1.43 (m, 2 H), 1.35-1.23 (m, 1 H), 0.79

(s, 9 H).


Hz), 132.97, 132.79 (d, J = 8.2 Hz), 132.10-131.74 (m), 129.91, 128.77-128.13 (m), 62.65,

60.28, 41.46 (d, J = 67.7 Hz), 33.45 (d, J = 2.3 Hz), 33.23, 26.78, 24.75 (d, J = 2.3 Hz), 22.66

(d, J = 1.2 Hz), 17.47 (d, J = 6.5 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 40.33.

IR (KBr): 3422 (s), 3057 (w), 2960 (s), 1656 (vs), 1437 (m), 1161 (s), 1112 (s), 750 (w), 722

(m), 700 (s), 539 (s).

MS (EI): 439 (M+, 1), 421 (2), 409 (6), 324 (20), 323 (100), 295 (4), 238 (6), 221 (21), 220

(34), 208 (49), 202 (19), 201 (37), 121 (42), 91 (8), 77 (16).


C26H34NO3P (439.53) HRMS: Ber.: 439.2355 [M+H]+.

Gef.: 440.2337 [M+H]+.

Darstellung von (4R)-2-[(6S)-6-(Diphenylphosphoryl)-6-methyl-1-cyclohexen-1-yl)-4-phenyl-4,5-dihydro-1,3-oxazol (134)

P(O)Ph2MeN

O

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurde Amid

132a (135 mg, 0.29 mmol) in trockenem THF (2 mL) gelöst und Methyl-N-

(triethylammoniumsulfonyl)carbamat (135) (90 mg, 0.38 mmol, 1.3 Äquiv.) gelöst in

trockenem THF (1.5 mL) langsam zugetropft. Die Reaktionsmischung wurde 3 h refluxiert und

das Lösungsmittel nach dem Abkühlen im ÖPV abgezogen. Der Rückstand wurde in CH2Cl2

(10 mL) aufgenommen mit H2O gewaschen, die organische Phase über Na2SO4 getrocknet und

das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (Et2O/CH2Cl2/MeOH 8:2:0.25). Das Oxazolin 134 (116

mg, 0.26 mmol, 90 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 124 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +21.8 (c = 1.10, CHCl3).


6.78-6.75 (m, 1 H), 4.67 (dd, J = 10.5 Hz, J = 6.9 Hz, 1 H), 3.68-3.63 (m, 1 H), 3.31 (dd, J =

10.5 Hz, J = 8.4 Hz, 1 H), 2.20-1.71 (m, 7 H), 1.50-1.38 (m, 2 H).

13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 167.66 (d, J = 2.9 Hz), 142.54, 140.67 (d, J = 8.8 Hz), 133.28-

132.08 (m), 131.53 (d, J = 2.9 Hz), 131.25 (d, J = 2.3 Hz), 130.79, 129.57, 128.66, 128.31-

127.47 (m), 126.61, 74.42, 68.57, 41.46 (d, J = 68.8 Hz), 32.51, 25.62 (d, J = 2.3 Hz), 22.21 (d,

J = 1.8 Hz), 17.24 (d, J = 6.4 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 37.44.

IR (KBr): 3436 (s), 3028 (w), 2936 (w), 1636 (m), 1438 (m), 1188 (m), 1175 (m), 1112 (m),

753 (m), 721 (m), 700 (vs), 534 (s).


MS (EI): 441 (M+, 8), 427 (8), 426 (26), 364 (2), 337 (6), 317 (10), 244 (13), 241 (20), 240

(100), 202 (11), 201 (28). 152 (15), 121 (38), 91 (9), 77 (11).

C28H28NO2P (441.50) HRMS: Ber.: 441.1858.

Gef.: 441.1863.

Darstellung von [(1S)-1-Methyl-2-methylencyclohexyl]diphenylphosphanoxid (137)

P(O)Ph2Me

In einem 100 mL Rundkolben mit Argoneinlaß wurde Zinkstaub (1.91 g, 28.80 mmol, 18.0

Äquiv.) in trockenem THF (15 mL) suspendiert und langsam Diiodmethan (1.29 mL, 16.0

mmol, 10.0 Äquiv.) zugegeben. Nach 30 min Rühren bei RT wurde die Lösung auf 0 °C

gekühlt, tropfenweise Titantetrachlorid (608 mg, 3.20 mmol, 2.0 Äquiv.) gelöst in trockenem

CH2Cl2 (2 mL) zugegeben und das Gemisch 30 min bei RT gerührt. Nun wurde das Keton 126

(500 mg, 1.60 mmol) gelöst in THF (4 mL) zugetropft und die Lösung 6 h bei RT gerührt.

Nach Zugabe von Et2O (20 mL) wurde die organische Phase mit 2 N HCl (20 mL) und ges.

NaCl-Lösung (30 mL) gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde am

Rotationsverdampfer abdestilliert und das Rohprodukt säulenchromatographisch gereinigt

(Et2O). Das Alken 137 (326 mg, 1.05 mmol, 66 %) wurde als farbloser Feststoff (Schmp.:

166 °C) isoliert.

[αααα]D20 = +85.0 (c = 0.76, CHCl3).


(d, J = 4.2 Hz, 1 H), 2.75-2.65 (m, 1 H), 2.19-1.94 (m, 3 H), 1.76-1.69 (m, 1 H), 1.47-1.38 (m,

1 H), 1.30-1.14 (m, 5 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 150.15 (d, J = 4.1 Hz), 132.92, 132.57-131.12 (m), 128.08 (d, J =

10.5 Hz), 127.81 (d, J = 11.1 Hz), 112.66 (d, J = 8.2 Hz), 44.30 (d, J = 63.6 Hz), 36.81, 34.64,

27.14, 24.43 (d, J = 2.9 Hz), 22.34 (d, J = 2.9 Hz). 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): 37.50.

IR (KBr): 3055 (w), 2979 (w), 2920 (m), 1631 (w), 1436 (s), 1182 (s), 1168 (s), 1106 (s), 889

(m), 748 (m), 721 (s), 701 (s), 594 (s), 557 (s), 530 (vs).

MS (EI): 311 (M+1, 5), 310 (M+, 4), 203 (37), 202 (100), 201 (28), 185 (3), 155 (10), 125 (5),

91 (3), 77 (8).


C20H23OP (310.38) HRMS: Ber.: 310.1487.

Gef.: 310.1477.

Darstellung von [(1S,2R)-2-(Diphenylphosphoryl)-2-methylcyclohexyl]methanol (138)

P(O)Ph2Me

HO

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 ml Rundkolben mit Argoneinlass wurde 9-

BBN-H (0.5 M in THF, 4.94 mL, 2.47 mmol, 1.4 Äquiv.) auf 0 °C gekühlt und das Alken 137

(548 mg, 1.77 mmol) gelöst in trockenem THF (10 mL) langsam zugetropft. Das Eisbad wurde

entfernt und die Lösung 20 h bei RT gerührt. Anschließend wurde tropfenweise 2 N NaOH-

Lösung (2 mL) (Vorsicht: Gasentwicklung!) und 30 %-ige H2O2-Lösung (2 mL) zugegeben

und das Gemisch 1 h bei RT gerührt. Es wurde mit CH2Cl2 extrahiert, die vereinigten

organischen Phasen mit H2O (50 mL) und ges. NaCl-Lösung (30 mL) gewaschen, über MgSO4


wurde säulenchromatographisch gereinigt (Et2O). Der Alkohol 138 (481 mg, 1.46 mmol, 83 %)

wurde als farbloser Feststoff (Schmp.: 155 °C) erhalten.

[αααα]D20 = +67.7 (c = 0.62, CHCl3).


(s, br, 1 H), 3.92 (dd, J = 12.3 Hz, J = 5.7 Hz, 1 H), 3.68 (dd, J = 12.3 Hz, J = 3.6 Hz, 1 H),

2.42-2.30 (m, 1 H), 1.88-1.69 (m, 2 H), 1.60-1.17 (m, 9 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 132.71 (d, J = 8.2 Hz), 132.39, 131.98 (d, J = 8.2 Hz), 131.57 (d,

J = 2.9 Hz), 131.39 (d, J = 2.9 Hz), 131.21, 130.37, 128.50 (d, J = 10.5 Hz), 127.97 (d, J = 11.1

Hz), 71.51, 64.94 (d, J = 3.5 Hz), 44.08, 39.91 (d, J = 67.1 Hz), 36.28, 27.72, 26.87 (d, J = 7.6

Hz), 21.37 (d, J = 1.7 Hz), 21.20 (d, J = 1.2 Hz), 20.02 (d, J = 4.7 Hz), 19.86. 31P-NMR (CDCl3, 81 MHz): +44.40.

IR (KBr): 3391 (s), 3058 (w), 2931 (s), 2864 (m), 1636 (w), 1437 (s), 1169 (s), 1107 (s), 1090

(m), 1044 (m), 754 (m), 718 (vs), 703 (vs), 534 (s), 546 (s).

MS (FAB): 329 (M+H, 29), 328 (M+, 1), 311 (2), 203 (19), 154 (9), 137 (8), 136 (8), 121 (7),

109 (9).

C20H25O2P (328.39) HRMS: Ber.: 329.1670 [M+H]+.

Gef.: 329.1667 [M+H]+.


10 Darstellung der nicht kommerziell erhältlichen Katalyse-substrate

Darstellung von Methyl-2-(acetyloxy)acrylat (93)78

CO2Me

OAc

In einem ausgeheizten, mit Argon befüllten 100 mL Rundkolben mit Argoneinlass wurden

Methylpyruvat (10.0 g, 98.0 mmol), Acetanhydrid (20.0 g, 196.0 mmol, 2.0 Äquiv.) und

p-Toluolsulfonsäure (500.0 mg) für 16 h refluxiert. Im Anschluss wurde das Gemisch im MPV

fraktionierend destilliert (Siedep.: 65-69 °C, 10 mbar). 93 (5.20 g, 36.8 mmol, 37 %) wurde als

farblose Flüssigkeit erhalten, die bei –30 °C unter Argon aufbewahrt wurde.

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 5.97 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 5.41 (d, J = 1.8 Hz, 1 H), 3.73 (s, 3 H),

2.16 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 168.81, 161.83, 144.46, 113.91, 52.45, 20.25.

Darstellung von N-(1-Phenyl-vinyl)-acetamid (95a)79

NHAc

Benzonitril (96a) (5.58 mL, 54.6 mmol) wurde gemäß AAV 16 (Methode A) mit

Methylmagnesiumchlorid (3.0 M in THF, 23.66 mL, 70.98 mmol, 1.3 Äquiv.) und

Acetylchlorid (6.17 mL, 109.2 mmol, 2.0 Äquiv.) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 2:1) und anschließend aus n-Pentan/Et2O

umkristallisiert. Enamid 95a (1.85 g, 11.47 mmol, 21 %) wurde in Form eines gelblichen


1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.34-7.26 (m, 5 H), 6.95 (s, br, 1 H), 5.76 (s, br, 1 H), 5.00 (s, br,

1 H), 2.01 (s, br, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 169.05, 140.48, 138.34, 128.62, 126.00, 102.51, 24.46.


Darstellung von N-(1-p-Bromphenyl-vinyl)-acetamid (95b)79

NHAc

Br

p-Brombenzonitril (96b) (5.00 g, 27.47 mmol) wurde gemäß AAV 16 (Methode A) mit

Methylmagnesiumchlorid (3.0 M in THF, 11.90 mL, 35.71 mmol, 1.3 Äquiv.) und

Acetylchlorid (3.90 mL, 54.94 mmol, 2.0 Äquiv.) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 1:1) und anschließend aus n-Pentan/Et2O

umkristallisiert. Enamid 95b (1.19 g, 4.94 mmol, 18 %) wurde in Form eines gelblichen


1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.40 (d, J = 8.4 Hz, 2 H), 7.20 (d, J = 8.4 Hz, 2 H), 6.95 (s, br, 1

H), 5.68 (s, br, 1 H), 5.01 (s, br, 1 H), 2.01 (s, br, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 169.07, 139,64, 137.12, 131.73, 127.63, 122.63, 103.64, 24.33.

Darstellung von N-(1-p-Methylphenyl-vinyl)-acetamid (95c)79

NHAc

H3C

p-Methylacetophenon (97a) (20.13 g, 150.0 mmol) wurde gemäß AAV 16 (Methode B) mit

Hydroxylaminhydrochlorid (11.47 g, 165.0 mmol, 1.1 Äquiv.) und Natriumacetat (13.54 g,

165.0 mmol, 1.1 Äquiv.) in MeOH (75 mL) zum Oxim 98a (21.04 g, 141.0 mmol, 94 %)

umgesetzt, von dem anschließend 5.00 g (33.51 mmol) mit Acetanhydrid (10.29 g, 100.53

mmol, 3.0 Äquiv.), Essigsäure (6.02 g, 100.53 mmol, 3.0 Äquiv.) und Eisenpulver (3.75 g,

611.0 mmol, 18.2 Äquiv.) in Toluol (50 mL) zur Reaktion gebracht wurden. Das Rohprodukt

wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 2:1). Enamid 95c (2.82 g, 16.08

mmol, 48 %) wurde in Form eines gelblichen Feststoff erhalten.


1 H), 5.04 (s, 1 H), 2.35 (s, 3 H), 2.08 (s, 3 H).


13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 169.06, 140.40, 138.52, 135.50, 129.25, 125.84, 101.80, 24.41,

21.07.

Darstellung von N-(2-Methyl-1-phenyl-propenyl)-acetamid (95d)79

NHAc

CH3

Propiophenon (97b) (20.13 g, 150.0 mmol) wurde gemäß AAV 16 (Methode B) mit

Hydroxylaminhydrochlorid (11.47 g, 165.0 mmol, 1.1 Äquiv.) und Natriumacetat (13.54 g,

165.0 mmol, 1.1 Äquiv.) in MeOH (75 mL) zum Oxim 98b (20.36 g, 136.5 mmol, 91 %)

umgesetzt, von dem anschließend 5.00 g (33.51 mmol) mit Acetanhydrid (10.29 g, 100.53

mmol, 3.0 Äquiv.), Essigsäure (6.02 g, 100.53 mmol, 3.0 Äquiv.) und Eisenpulver (3.75 g,

611.0 mmol, 18.2 Äquiv.) in Toluol (50 mL) zur Reaktion gebracht wurden. Das Rohprodukt

wurde säulenchromatographisch gereinigt (Et2O). Enamid 95d (3.99 g, 22.79 mmol, 68 %)

wurde in Form eines farblosen Feststoffes erhalten und lag als Diastereomerengemisch (E/Z

1:1) vor (ermittelt aus dem 1H-NMR-Spektrum, anhand der Signale der Acetylgruppen bei 2.03

und 1.91 ppm).

1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.25-7.13 (m, 10 H), 6.97 (s, br, 1 H), 6.76 (s, br, 1 H), 6.21 (q, J

= 7.5 Hz, 1 H), 5.85 (q, J = 6.9 Hz, 1 H), 2.03 (s, 3 H), 1.91 (s, 3 H), 1.70-1.58 (m, 6 H). (E-

und Z-Isomer) 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 168.68, 168.40, 138.03, 133.97, 128.69, 128.27, 128.24 127.55,

125.33, 125.19, 121.10, 115.01, 24.15, 23.11, 13.94, 13.72. (E- und Z-Isomer)

Darstellung von (Z)-Ethyl-3-acetamido-2-butenoat (Z)-(100) und (E)-Ethyl-3-acetamido-

2-butenoat (E)-(100)84

H3C

CO2EtAc(H)N

H3C

Ac(H)N+

CO2Et

In einem 100 mL Rundkolben wurde 3-Oxo-butansäureetylester (5.2 g, 12 mmol) und

Ammoniumacetat (4.6 g, 60 mmol, 5.0 Äquiv.) in MeOH (15 mL) gelöst und 72 h bei RT


gerührt. Nach Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum wurde der Rückstand mit Chloroform

(30 mL) verdünnt. Der ausgefallene Niederschlag wurde wurde abfiltriert und mit Chloroform

gewaschen (2 x 30 mL). Die vereinigten Filtrate wurden mit H2O und ges. NaCl-Lösung

gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer

abdestilliert. Das erhaltene 3-Amino-2-alkenoat (101) wurde ohne weitere Reinigung in einen

ausgeheizten, mit Argon befüllten 50 mL Rundkolben mit Argoneinlaß überführt und in THF

(12 mL) gelöst. Nun wurden Pyridin (2 mL) und Acetanhydrid (6 mL) zugegeben und die

Lösung 24 h refluxiert. Nach dem Abkühlen auf RT wurden alle flüchtigen Bestandteile im

ÖPV entfernt, der Rückstand in EtOAc (20 mL) aufgenommen und die Lösung mit H2O

(10 mL), 1 N HCl-Lösung (10 mL), 1 M KH2PO4-Lösung (10 mL), ges. NaHCO3-Lösung

(10 mL) und ges. NaCl-Lösung (15 mL) gewaschen. Nach dem Trocknen über Na2SO4 wurde

das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abdestilliert. Bei der durchgeführten

säulenchromatographischen Reinigung des Rohproduktes (n-Pentan/EtOAc 10:1 bis 1:7) wurde

zuerst (Z)-Ethyl-3-acetamido-2-butenoat (Z)-(100) (822 mg, 4.8 mmol, 40 %), gefolgt von

einem Nebenprodukt und schließlich (E)-Ethyl-3-acetamido-2-butenoat (E)-(100) (514 mg,

3.0 mmol, 25 %) eluiert.

(Z)-Ethyl-3-acetamido-2-butenoat (Z)-(100): 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 11.07 (s, br, 1 H), 4.83 (d, J = 0.9 Hz, 1 H), 4.09 (q, J = 7.2 Hz,

2 H), 2.31 (d, J = 0.9 Hz, 3 H), 2.07 (s, 3 H), 1.22 (t, J = 7.2 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 169.02, 168.77, 154.86, 96.27, 59.65, 25.06, 21.70, 14.11.

(E)-Ethyl-3-acetamido-2-butenoat (E)-(100): 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.21 (s, br, 1 H), 6.68 (d, J = 0.9 Hz, 1 H), 4.06 (q, J = 6.9 Hz, 2

H), 2.27 (s, 3 H), 2.05 (s, 3 H), 1.19 (t, J = 6.9 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 169.18, 168.34, 148.62, 102.69, 59.52, 24.94, 18.45, 14.26.

11 Katalyseexperimente

Darstellung von (S)-N-Acetylphenylalaninmethylester (S)-(43)136

136 R. Glaser, B. Vainas, J. Organometall. Chem. 1976, 121, 249.


CO2Me

N(H)Ac

29 (200 mg, 0.91 mmol) wurde gemäß AAV 17 mit Rh(nbd)2BF4 (3.4 mg, 1.0 mol%) und

Diphosphan 85b (6.6 mg, 1.0 mol%) in einem Gemisch aus Toluol/MeOH (10 mL, 1:1) (1.5 h)

hydriert. (S)-43 wurde als farbloser Feststoff in quantitativer Ausbeute und einem

Enantiomerenüberschuss von 99 % ee erhalten.

GC (140 °C, Säule: Chirasil-L-Val): tr/min = 11.6 (R), 12.5 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.25-7.18 (m, 3 H), 7.04-7.00 (m, 2 H), 5.96 (d, J = 7.1 Hz, 1 H),

4.85-4.78 (m, 1 H), 3.65 (s, 3 H), 3.11-2.97 (m, 2 H), 1.90 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 172.07, 169.52, 135.85, 129.18, 128.51, 127.06, 53.10, 52.21,

37.83, 23.02.

Darstellung von (R)-2-Methylbutansäuredimethylester (R)-(47)137

CH3

MeO2CCO2Me


Diphosphan 85a (8.5 mg, 1.0 mol%) in einem Gemisch aus Toluol/MeOH (10 mL, 1:1) (0.5 h)

hydriert. (R)-47 wurde als farbloses Öl in quantitativer Ausbeute Ausbeute und einem


HPLC (OD, 5 % i-PrOH, 0.6 mL/min., 215 nm): tr/min = 10.4 (R), 17.9 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 3.63 (s, 3 H), 3.61 (s, 3 H), 2.89-2.80 (m, 1 H), 2.68 (dd, J =

16.7 Hz, J = 8.1 Hz, 1 H), 2.34 (dd, J = 16.7 Hz, J = 6.0 Hz, 1 H), 1.15 (d, J = 6.9 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 175.64, 175.23, 51.86, 51.65, 37.36, 35.66, 16.95.

Darstellung von (S)-Methyl-2-methylcarbonyloxypropanoat (94)138

137 U. Behrens, M. J. Burk, A. Gerlach, W. Hems, Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 1981; Angew. Chem. 2000, 112, 2057. 138 M. Imuta, H. Ziffer, J. Org. Chem. 1978, 43, 3530.


H3CCO2Me

OAc


Diphosphan 85a (10.2 mg, 1.0 mol%) in MeOH (10 mL) (20 h) hydriert. 94 wurde als farbloses

Öl in quantitativer Ausbeute und einem Enantiomerenüberschuss von 99 % ee erhalten.

HPLC (OD-H, 1 % i-PrOH, 0.6 mL/min., 215 nm): tr/min = 13.8 (S), 16.1 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 4.99 (q, J = 7.1 Hz, 1 H), 3.65 (s, 3 H), 2.03 (s, 3 H), 1.39 (d, J =

7.1 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 171.26, 170.33, 68.46, 52.25, 20.58, 16.84.

Darstellung von (S)-N-[1-Phenylethyl]acetamid (99a)79

CH3

NHAc

Enamid 95a (120 mg, 0.74 mmol) wurde gemäß AAV 17 mit Rh(nbd)2BF4 (2.8 mg, 1.0 mol%)

und Diphosphan 85a (5.0 mg, 1.0 mol%) in einem Gemisch aus MeOH/Toluol (7 mL, 6:1)

(15 h) hydriert. 99a wurde als farbloser Feststoff in quantitativer Ausbeute und einem


HPLC (OD-H, 10 % i-PrOH, 0.4 mL/min., 215 nm): tr/min = 26.4 (S), 29.5 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.28-7.15 (m, 5 H), 5.86 (s, br, 1 H), 5.09-4.99 (m, 1 H), 1.89 (s,

3 H), 1.40 (d, J = 6.6 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 169.06, 143.17, 128.59, 127.29, 126.14, 48.72, 23.35, 21.67.

Darstellung von (S)-N-[1-(4-Bromophenyl)ethyl]acetamid (99b)79

CH3

NHAc

Br


Enamid 95b (178 mg, 0.74 mmol) wurde gemäß AAV 17 mit Rh(nbd)2BF4 (2.8 mg, 1.0 mol%)

und Diphosphan 85a (5.0 mg, 1.0 mol%) in einem Gemisch aus MeOH/Toluol (7 mL, 6:1)

(6 h) hydriert. 99b wurde als farbloser Feststoff in quantitativer Ausbeute und einem


GC (150 °C, Säule: Chrompack-Chirasil-Dex CD): tr/min = 27.6 (S), 28.7 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.37 (d, J = 8.4 Hz, 2 H),7.10 (d, J = 8.4 Hz, 2 H) 5.83 (s, br, 1

H), 5.03-4.94 (m, 1 H), 1.89 (s, 3 H), 1.37 (d, J = 6.9 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 169.2, 142.4, 131.7, 127.9, 121.1, 48.2, 23.3, 21.7.

Darstellung von (S)-N-[1-(4-Methylphenyl)ethyl]acetamid (99c)79

CH3

NHAc

H3C

Enamid 95c (140 mg, 0.80 mmol) wurde gemäß AAV 17 mit Rh(nbd)2BF4 (3.0 mg, 1.0 mol%)

und Diphosphan 85b (5.8 mg, 1.0 mol%) in einem Gemisch aus MeOH/Toluol (7 mL, 6:1)

(1.5 h) hydriert. 99c wurde als farbloser Feststoff in quantitativer Ausbeute und einem


GC (130 °C, Säule: Chrompack-Chirasil-Dex CB): tr/min = 23.8 (S), 25.0 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.28-7.15 (m, 5 H), 5.86 (s, br, 1 H), 5.09-4.99 (m, 1 H), 1.89 (s,


Darstellung von (S)-N-(1-Phenylpropyl)acetamid (99d)79

NHAc

CH3

Enamid 95d (140 mg, 0.80 mmol) wurde gemäß AAV 17 mit Rh(nbd)2BF4 (3.0 mg, 1.0 mol%)

und Diphosphan 85b (5.8 mg, 1.0 mol%) in einem Gemisch aus MeOH/Toluol (7 mL, 6:1)


(6 h) hydriert. 99d wurde als farbloser Feststoff in quantitativer Ausbeute und einem


GC (125 °C, Säule: Chrompack-Chirasil-Dex CB): tr/min = 24.5 (S), 25.7 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.28-7.15 (m, 5 H), 5.86 (s, br, 1 H), 5.09-4.99 (m, 1 H), 1.89 (s,


Darstellung von (S)-Methyl-3-(acetylamino)butanoat (S)-10284

AcHN

CH3CO2Et

(Z)-100 (100 mg, 0.58 mmol) wurde gemäß AAV 18 mit Rh(nbd)2BF4 (2.2 mg, 1.0 mol%) und

Diphosphan 85a (3.9 mg, 1.0 mol%) in EtOH (6 mL) (16 h) bei einem H2-Druck von 10 bar

hydriert. (S)-102 wurde als gelblicher Feststoff in quantitativer Ausbeute und einem


GC (130 °C, Säule: Chrompack-Chirasil-Dex CB): tr/min = 6.9 (S), 7.3 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 6.29 (s, br, 1 H), 4.35-4.23 (m, 1 H), 4.09 (q, J = 6.9 Hz, 2 H),

2.45 (d, J = 5.4 Hz, 2 H), 1.90 (s, 3 H), 1.21 (t, J = 6.9 Hz, 3 H), 1.16 (d, J = 7.2 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 171.61, 169.26, 60.44, 41.93, 39.96, 23.24, 19.85, 14.03.

Darstellung von 1(R),3(R)-Diphenyl-1,3-propandiol (RR)-60139

OH OH

Dibenzoylmethan (59) (449 mg, 2.00 mmol) wurde gemäß AAV 19 mit [Ru(cod)(C4H7)2]

(3.2 mg, 0.5 mol%) und Diphosphan 85a (6.7 mg, 0.5 mol%) in EtOH (10 mL) (36 h) hydriert.

(RR)-60 wurde als farbloser Feststoff in quantitativer Ausbeute als einziges Diastereomer und

einem Enantiomerenüberschuss von >99 % ee erhalten.

139 G. H. P. Roos, A. R. Donovan, Tetrahedron: Asymmetry 1999, 10, 991.


HPLC (OD-H, 10 % i-PrOH, 0.6 mL/min., 30 °C, 215 nm): tr/min = 18.5 (SS), 20.5 (RR), 25.3

(SR). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.30-7.12 (m, 10 H), 4.90-4.85 (m, 2 H), 4.44 (d, J = 3.9 Hz, 2

H), 2.03-1.99 (m, 2 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 144.72, 127.88, 126.62, 125.38, 70.56, 46.99.

Darstellung von (R)-Ethyl-3-hydroxy-3-phenylpropanoat (104)140

OEt

OH O

103 (400 mg, 2.08 mmol) wurde gemäß AAV 19 mit [Ru(cod)(C4H7)2] (3.3 mg, 0.5 mol%),

und Diphosphan 85a (7.0 mg, 0.5 mol%) in EtOH (10 mL) (20 h) hydriert. 104 wurde als

farbloses Öl in quantitativer Ausbeute und einem Enantiomerenüberschuss von 98 % ee

erhalten.

HPLC (OD, 5 % i-PrOH, 0.9 mL/min., 30 °C, 215 nm): tr/min = 11.9 (S), 16.2 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.31-7.18 (m, 5 H), 5.07-5.02 (m, 1 H), 4.09 (q, J = 8.1 Hz, 2 H),

3.25 (d, J = 3.6 Hz,1 H), 2.72-2.57 (m, 2 H), 1.18 (t, J = 6.9 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 172.31, 142.51, 128.47, 127.71, 125.62, 70.26, 60.79, 43.32,

14.08.

Darstellung von (R)-N’-[1-(2-Naphthyl)ethyl]benzohydrazid (106)88b

HN

Me

NHCOPh


Diphosphan 85a (4.5 mg, 1.0 mol%) in EtOH (10 mL) (20 h) bei 50 bar H2-Druck hydriert. 106

wurde in Form eines farblosen Feststoffes in einem Enantiomerenüberschuss von 62 % ee

erhalten.

140 T. Ema, H. Moriya, T. Kofukuda, T. Ishida, K. Maehara, M. Utaka, T. Sakai, J. Org. Chem. 2001, 66, 8682.


HPLC (OJ, 8 % i-PrOH, 1.0 mL/min., 40 °C, 215 nm): tr/min = 19.2 (R), 22.0 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.77-7.21 (m, 13 H), 5.10 (s, br, 1 H), 4.33 (q, J = 6.3 Hz, 1 H),

1.41 (d, J = 6.3 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 167.34, 140.56. 133.37, 133.00, 132.77, 131.72, 128.55, 128.35,

127.81, 127.63, 126.80, 126.08, 126.06, 125.76, 125.14, 60.17, 21.23.

Darstellung von (S)-1-Phenylethanol (22)141

CH3

OH

Styrol (0.11 mL, 1.00 mmol) wurde gemäß AAV 20 mit Rh(nbd)2BF4 (4.1 mg, 1.0 mol%), dem

frisch entschützten Liganden 19a (5.5 mg, 1.0 mol%) und Catecholboran (0.12 mL, 1.10 mmol,

1.1 Äquiv.) in trockenem THF (2 mL) bei –45 °C (19 h) umgesetzt. (S)-1-Phenylethanol (22)

wurde in Form eines farblosen Öles in einem Enantiomerenüberschuss von 57 % ee isoliert.

GC (50 °C (2 min), bis 150 °C, 25 °C/min, bis 250 °C, 50 °C/min): Styrol: tr/min = 3.1; 1-

Phenylethanol: tr/min = 4.7; 2-Phenylethanol: tr/min = 5.1.

HPLC (OD-H, 5 % i-PrOH, 0.6 mL/min., 215 nm): 1-Phenylethanol: tr/min = 15.0 (R), 17.5

(S); 2-Phenylethanol: tr/min = 16.1. 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.37-7.25 (m, 5 H), 4.82 (q, J = 6.0 Hz, 1 H), 3.15 (s, br, 1 H),

1.47 (d, J = 6.0 Hz, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 145.75, 127.90, 127.07, 125.24, 69.90, 24.91.

Darstellung von Methyl (S,E)-2-carbomethoxy-3,5-diphenylpent-4-enoat (S)-(27)142

MeO OMe

O O

3-Acetoxy-1,3-diphenyl-propen (26) (168 mg, 0.64 mmol) wurde gemäß AAV 21 mit

Allylpalladiumchlorid (Dimer, 2.3 mg, 1.0 mol%), Diphosphan 10a (8.1 mg, 2.0 mol%), N,O-

141 S. R. Landor, Y. M. Chan, O. O. Sonola, A. R. Tatchell, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1984, 493. 142 J. Kang, W. O. Cho, H. G. Cho, Tetrahedron: Asymmetry 1994, 5, 1347.


Bistrimethylsilyl-acetamid (0.31 mL, 1.28 mmol), Dimethylmalonat (0.14 mL, 1.28 mmol) und

Kaliumacetat (3.2 mg, 0.03 mmol) in CH2Cl2 (5 mL) bei –20 °C (24 h) zur Reaktion gebracht.

Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 5:1). Malonat (S)-

27 (157 mg, 0.48 mmol, 76 %, 98 % ee) wurde in Form eines farblosen Öles erhalten.

HPLC (OD-H, 3 % i-PrOH, 0.4 mL/min, 215 nm): tr/min = 23.6 (R), 25.2 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.27-7.06 (m, 10 H), 6.40 (d, J = 15.8 Hz, 1 H), 6.25 (dd, J =

8.4, 15.8 Hz, 1 H), 4.19 (dd, J = 8.4, J = 10.9 Hz,1 H), 3.88 (d, J = 10.9 Hz, 1 H), 3.61 (s, 3 H),

3.43 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 168.1, 167.7, 140.2, 136.8, 131.8, 129.1, 128.7, 128.4, 127.8,

127.5, 127.1, 126.3, 57.6, 52.5, 52.3, 49.1.

Darstellung von Methyl (S,E-)-2-carbomethoxy-3,5,5-triphenylpent-4-enoat (75)69

Ph

CH(CO2Me)2

Ph

Ph

3-Acetoxy-1,1,3-triphenyl-propen (74) (150 mg, 0.46 mmol) wurde gemäß AAV 22 mit NaH

(27.7 mg, 0.69 mmol), Malonsäuredimethylester (91 mg, 0.69 mmol), Allylpalladiumchlorid

(Dimer, 4.0 mg, 2.5 mol%) und Diphosphan 10a (28.8 mg, 10.0 mol%) in THF (2 mL) bei

60 °C (2 h) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-

Pentan/Et2O 8:1). 75 (172 mg, 0.43 mmol, 94 %, 85 % ee) wurde in Form eines farblosen Öles

erhalten.

HPLC (OD, 1 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 215 nm): tr/min = 19.7 (S), 26.6 (R). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.33-7.09 (m, 13 H), 7.01-6.99 (m, 2 H), 6.27 (d, J = 10.8 Hz, 1

H), 4.15 (t, J = 10.8 Hz, 1 H), 3.81 (d, J = 10.2 Hz, 1 H), 3.61 (s, 3 H), 3.38 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 168.07, 167.65, 143.71, 142.24, 141.21, 139.20, 129.70, 128.65,

128.15, 128.10, 127.80, 127.49, 127.45, 127.43, 126.90, 58.49, 52.48, 52.25, 45.20.

Eine analoge Durchführung der Reaktion unter Verwendung von KH (27.7 mg, 0.69 mmol) als

Base (RT, 1.0 h) lieferte (S)-75 (118 mg, 0.30 mmol, 59 %, 84 % ee) und das achirale

Regioisomer 76 (68 mg, 0.17 mmol, 37 %).


Ph

CH(CO2Me)2

PhPh

76 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.44 (d, J = 16.5 Hz, 1 H), 7.36-7.33 (m, 2 H), 7.25-7.10 (m, 13

H), 5.99 (d, J = 16.5 Hz, 1 H), 4.71 (s, 1 H), 3.45 (s, 6 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 168.05, 144.08, 137.41, 134.08, 132.49, 128.78, 128.49, 127.89,

127.36, 126.63, 126.54, 60.48, 56.12, 52.34.

Darstellung von (-)-(E)-N-(1,3-Diphenyl-2-propenyl)-4-toluolsulfonsäureamid (77)53b

NHSO2Tol*


Kaliumhydrid (36.5 mg, 0.91 mmol), p-Toluolsulfonamid (200 mg, 1.17 mmol),

Allylpalladiumchlorid (Dimer, 2.3 mg, 1.0 mol%) und Diphosphan 10a (8.1 mg, 2.0 mol%) in

THF (5 mL) bei –20 °C (48 h) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch

gereinigt (n-Pentan/Et2O 2:1). 77 (181 mg, 0.50 mmol, 78 %, 97 % ee) wurde in Form eines

farblosen Feststoffes erhalten.

HPLC (OD, 10 % i-PrOH, 0.5 mL/min, 254 nm): tr/min = 33.0 (-)-Enantiomer, 48.8 (+)-

Enantiomer. 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.59-7.56 (m, 2 H), 7.20-7.03 (m, 12 H), 6.25 (d, J = 15.9 Hz, 1

H), 5.99 (dd, J = 15.6 Hz, J = 6.6 Hz, 1 H), 5.15 (br, d, J = 7.5 Hz, 1 H), 5.03 (br, t, J = 7.8 Hz,

1 H), 2.22 (s, 3 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 143.18, 139.63, 137.71, 136.03, 132.03, 129.38, 128.65, 128.38,

128.15, 127.82, 127.77, 127.26, 127.01, 126.48, 59.72, 21.32.

Darstellung von (-)-(E)-N-(1,3-Diphenyl-2-propenyl)-N’-benzoylhydrazin (78)53b

NHNH(CO)Ph*



Kaliumhydrid (36.5 mg, 0.91 mmol), Benzhydrazid (159 mg, 1.17 mmol),

Allylpalladiumchlorid (Dimer, 2.3 mg, 1.0 mol%) und Diphosphan 10a (8.1 mg, 2.0 mol%) in

THF (5 mL) bei –20 °C (24 h) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatographisch

gereinigt (n-Pentan/Et2O 2:1). 78 (205 mg, 0.62 mmol, 98 %, 95 % ee) wurde in Form eines

farblosen Feststoffes erhalten.

HPLC (OD, 5 % i-PrOH, 0.6 mL/min, 254 nm): tr/min = 91.7 (-)-Enantiomer, 106.8 (+)-

Enantiomer. 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.64-7.11 (m, 17 H), 6.60 (d, J = 15.6 Hz, 1 H), 6.30 (dd, J =

15.6, J = 7.8 Hz, 1 H), 4.77 (d, J = 7.8 Hz, 1 H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 167.39, 140.35, 136.53, 132.79, 132.61, 131.78, 129.40, 128.73,

128.60, 128.50, 127.88, 127.80, 127.74, 126.84, 126.52, 67.17.

Darstellung von (-)-(R,E)-N-Benzyl-(1,3-diphenyl-2-propenyl)amin (53)53b

NHCH2Ph


Benzylamin (103 mg, 0.96 mmol), Allylpalladiumchlorid (Dimer, 2.3 mg, 1.0 mol%) und

Diphosphan 10a (8.1 mg, 2.0 mol%) in THF (5 mL) bei RT (4 h) umgesetzt. Abweichend von

AAV 23 wurde das Benzylamin direkt eingesetzt und nicht zuerst mit KH deprotoniert. Das

Rohprodukt wurde säulenchromatographisch gereinigt (n-Pentan/Et2O 3:1). 53 (136 mg,

0.45 mmol, 71 %, 82 % ee) wurde in Form eines farblosen Öles erhalten.

HPLC (OD, 0.2 % i-PrOH, 0.3 mL/min, 254 nm): tr/min = 161.6 (R), 186.5 (S). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz): 7.36-7.08 (m, 15 H), 6.49 (d, J = 15.9 Hz, 1 H), 6.22 (dd, J =

15.9, J = 7.5 Hz, 1 H), 4.30 (d, J = 7.5 Hz, 1 H), 3.71/3.66 (AB, J = 15.9 Hz, 2 H), 1.72 (br, s, 1

H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz): 142.84, 140.35, 136.91, 132.56, 130.33, 128.57, 128.45, 128.36,

128.13, 127.40, 127.34, 127.25, 126.89, 126.38, 64.54, 51.34.


12 Daten der Röntgenstrukturanalysen Kristallographische Daten für Sulfoxid 72 Empirical formula C35 H29 Fe O P S

Formula weight 584.46

Temperature 293(2) K

Wavelength 0.71073 Å

Crystal system monoclinic

Space group P21

Unit cell dimensions a = 11.758(2) Å alpha = 90 deg.

b = 9.5104(13) Å beta = 113.919(13) deg.

c = 13.612(3) Å gamma = 90 deg.

Volume1391.4(4) Å3

Z 2

Density (calculated) 1.395 Mg/m3

Absorption coefficient 0.702 mm-1

F(000) 608

Crystal size 0.40 x 0.27 x 0.07 mm

Theta range for data collection 2.70 to 23.98 deg.

Index ranges -13<=h<=13, -10<=k<=10, -15<=l<=15

Reflections collected 4923

Independent reflections 4360 [R(int) = 0.0334]

Absorption correction Semi-empirical by psi-scans

Max. and min. transmission 0.9971 and 0.9483

Refinement method Full-matrix least-squares on F2

Data / restraints / parameters 4360 / 1 / 353

Goodness-of-fit on F2 1.104

Final R indices [I>2sigma(I)] R1 = 0.0458, wR2 = 0.1108

R indices (all data) R1 = 0.0645, wR2 = 0.1234

Absolute structure parameter -0.03(3)

Largest diff. peak and hole 0.349 and -0.284 e.Å-3


Kristallographische Daten für Ferrocenylalcohol 87a

Empirical formula C36 H31 Fe O2 P S





Space group P21


b = 10.006(4) Å beta = 99.12(3) deg.

c = 15.338(7) Å gamma = 90 deg.

Volume 1511.7(11) Å3

Z 2



F(000) 640



Index ranges -11<=h<=11, -11<=k<=11, -17<=l<=17











Largest diff. peak and hole 0.348 and -0.221 e. Å-3


Kristallographische Daten für Diphosphan 85a

Empirical formula C42 H36 Fe O P2


Temperature 200 K



Space group P21 (No.4)


b = 10.3882(6) Å beta = 97.293(11) deg.

c = 16.9532(15) Å gamma = 90 deg.

Volume 1670.7(2) Å3

Z 2



F(000) 704


Theta range for

data collection 2.2 to 28.0 deg.

Index ranges -12<=h<=12, -13<=k<=13, -22<=l<=21



Absorption correction numerical





Final R indices[I>2sigma(I)] R1 = 0.0421, wR2 = 0.0708



Largest diff. peak and hole -0.35 and 0.22 e. Å-3


Kristallographische Daten für Diphosphan 85b

Empirical Formula C46 H44 Fe O P2


Temperature 200 (K)



Space group P21 (No.4)


b = 27.591(2) Å beta = 90.913(7) deg.

c = 12.8713(7) Å gamma = 90 deg.

Volume 3856.9(4) Å3

Z 4



F(000) 1536


Theta range for


Index ranges -11<=h<=12, -31<=k<=31, -14<=l<=14



Absorption correction numerical







Absolute structure parameter 0.00(14)

Largest diff. peak and hole -0.27 and 0.37e.Å-3


Kristallographische Daten für Alkohol 125a

Empirical formula C20 H25 O2 P





Space group P21


b = 7.273(2) Å beta = 97.092(14) deg.

c = 27.268(4) Å gamma = 90 deg.

Volume 1801.4(6) Å3

Z 4



F(000) 704


Theta range for


Index ranges -10<=h<=10, -8<=k<=8, -31<=l<=0










Absolute structure parameter 0.08(13)



Kristallographische Daten für Alkohol 138

Empirical formula C20 H25 O2 P




Crystal system orthorhombic

Space group P212121


b = 11.419(2) Å beta = 90 deg.

c = 16.610(4) Å gamma = 90 deg.

Volume 1772.3(6) A3

Z 4



F(000) 704



Index ranges -10<=h<=10, -13<=k<=13, -18<=l<=18












Lebenslauf Persönliche Daten

Name: Matthias Lotz

Geburtsdatum: 12.10.1972

Geburtsort: Marburg/Lahn

Familienstand: ledig

Staatsangehörigkeit: deutsch Schulbildung

09/1979 – 06/1983 Grundschule, Stadtallendorf

06/1983 – 06/1992 Stiftsschule St. Johann, Amöneburg Abschluss: Allgemeine Hochschulreife (Note 1.2) Grundwehrdienst

07/1992 – 06/1993 Grundwehrdienst, Stadtallendorf Hochschulstudium

10/1993 – 08/1998 Studium der Chemie an der Philipps-Universität Marburg Abschluss: Diplom-Chemiker (Note 1.1)

08/1998 – 02/1999 Diplomarbeit bei Prof. Dr. P. Knochel an der Philipps-Universität Marburg, Thema:

“Synthese neuer chiraler Ferrocenyldiphosphinliganden und ihre Anwendung in der asymmetrischen Katalyse“

04/1999 – 10/2002 Promotion bei Prof. Dr. P. Knochel an der Ludwig-Maximilians-

Universität München, Thema:

“Neue chirale Phosphanliganden - Synthese und Anwendungen in der asymmetrischen Katalyse“

Praktika

08/1997 – 09/1997 8-wöchiges Praktikum bei der F. Hoffmann-La Roche AG/Basel unter der Anleitung von Frau Dr. M.-P. Heitz, Thema:

“Synthese potentieller Wirkstoffe für die Behandlung neurodegenerativer Krankheiten“

Lehrerfahrung

Seit 04/1999 Betreuung und Ausbildung von Chemie- und Medizinstudenten im Labor, Praktikum und in Seminaren

Betreuung und Ausbildung dreier Diplomanden

Betreuung einer technischen Angestellten Sprachkenntnisse Deutsch Muttersprache Englisch fließend in Wort und Schrift Publikationen 1) J. J. Almena Perea, M. Lotz, P. Knochel, “Synthesis and application of C2-symmetric

diamino FERRIPHOS as ligands for enantioselective Rh-catalyzed preparation of chiral α-amino acids”, Tetrahedron: Asymmetry 1999, 10, 375-384.

2) M. Lotz, T. Ireland, J. J. Almena Perea, P. Knochel, “Stereoselective substitution of α-

aminoalkylferrocenes with diorganozincs. A fast synthesis of new chiral FERRIPHOS ligands for asymmetric catalysis”, Tetrahedron: Asymmetry 1999, 10, 1839-1842.

3) M. Lotz, T. Ireland, K. Tappe, P. Knochel, “Preparation of New Chiral Borane-

Protected P,N-Ferrocenyl Ligands Via a Methoxy Directed ortho-Lithiation“, Chirality 2000, 12, 389-395.

4) S. Demay, M. Lotz, K. Polborn, P. Knochel, “Preparation of a rigid bicyclic

diphosphine by radical cyclisation”, Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 909-914. 5) A. Patti, M. Lotz, P. Knochel, “Synthesis of α,β-disubstituted ferrocenes via a

ferrocenylepoxide intermediate. Preparation and catalytic activity of a new chiral ferrocenyloxazoline”, Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 3375-3380.

6) M. Lotz, G. Kramer, P. Knochel, “Facile Axial Chirality Control by Using a

Precursor with Central Chirality. Application to the Preparation of New Axially Chiral Diphosphine Complexes for Asymmetric Catalysis”, Chem. Commun. 2002, im Druck.

7) M. Lotz, K. Polborn, P. Knochel, “New Ferrocenyl Ligands with Broad Applications in Asymmetric Catalysis”, Angew. Chem. 2002, im Druck.

Reviews und Buchbeiträge 1) A. Boudier, L. O. Bromm, M. Lotz, P. Knochel, “New Applications of Polyfuncional

Organometallic Compounds in Organic Synthesis”, Angew. Chem. 2000, 112, 4584-4606; Angew. Chem. Int. Ed. 2000, 39, 4414-4435.

2) M. Lotz, J. J. Almena Perea, P. Knochel, “Synthesis and application of diamino

FERRIPHOS as ligand for enantioselective Rh-catalyzed preparation of chiral α-amino acids” in Catalysts for Fine Chemical Syntheses, Volume I, (Hrsg.: S. M. Roberts), VCH-Wiley, im Druck.

Patente 1) S. Demay, A. Kotschy, P. Knochel, F. Volant, M. Lotz, “Preparation of chiral

diphosphines via 2,3-sigmatropic rearrangement for use in asymmetric transition metal catalysis”, Eur. Pat. Appl. (2002), EP 1182205.

2) M. Lotz, P. Knochel, A. Monsees, T. Riermeier, R. Kadyrov, J. J. Almena Perea,

“Ferrocenylliganden und ihre Verwendung in der Katalyse“, Ger. Pat. No. DE 10211250.

3) M. Lotz, P. Knochel, A. Monsees, T. Riermeier, R. Kadyrov, J. J. Almena Perea,

“Ferrocenylliganden und ein Verfahren zur Herstellung solcher Liganden“, Ger. Pat. No. DE 10219490.

Veröffentlichte Kongress- und Posterbeiträge 1) M. Lotz, T. Ireland, J. J. Almena Perea, G. Grossheimann, P. Knochel, “Synthesis and

Applications of New Chiral Ferrocenyl Ligands“ at the O.M.C.O.S. 10, Versailles, France, Juli 1999, P-278.

Vorträge 1) M. Lotz, “Neue Ferrocenylliganden für die Asymmetrische Katalyse“, BASF AG

(Ludwigshafen), Juni 2002. München, den 16.09.2002

Neue chirale Phosphanliganden - Synthese und Anwendungen in … · 2016-07-22 · diphosphine by...

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